最佳 3D 打印机

如果您在市场上购买一台，那么了解 3D 打印机之间的区别很重要，这样您就可以选择正确的型号。它们有多种风格，并且可能针对特定受众或印刷类型进行优化。准备冒险？这是您需要考虑的事项。

您想打印什么？

与您想打印什么有关的是一个更基本的问题：为什么要以 3D 方式打印？您是对印刷玩具和/或家居用品感兴趣的消费者吗？喜欢向朋友展示最新产品的潮流引领者？寻求在教室、图书馆或社区中心安装 3D 打印机的教育工作者？喜欢尝试新项目和新技术的业余爱好者或 DIYer？需要创建新产品、零件或结构的原型或模型的设计师、工程师或建筑师？一位寻求探索制造 3D 物体的创造潜力的艺术家？还是希望在相对较短的时间内印刷塑料制品的制造商？

您的最佳 3D 打印机取决于您打算如何使用它。消费者和学校需要一种易于设置和使用、不需要太多维护并且具有相当好的打印质量的模型。业余爱好者和艺术家可能需要特殊功能，例如能够用一种以上的颜色打印对象，或使用多种灯丝类型。设计师和其他专业人士需要出色的印刷质量。参与短期制造的商店需要一个大的构建区域来一次打印多个对象。想要向朋友或客户炫耀 3D 打印奇迹的个人或企业将需要一款美观而可靠的机器。

在本指南中，我们将重点介绍 4,000 美元以下的 3D 打印机，面向消费者、业余爱好者、学校、产品设计师和其他专业人士，例如工程师和建筑师。该范围内的绝大多数打印机都使用连续的熔融塑料层构建 3D 对象，这种技术称为熔丝制造 (FFF)。它也经常被称为熔融沉积建模 (FDM)，尽管该术语已被 Stratasys, Inc. 注册为商标（虽然它们不是严格意义上的 3D 打印机，但我们还包括 3D 笔——其中的“墨水”是熔化的塑料，用户在通过徒手绘制或使用模板来绘制它——在本综述中。）一些 3D 打印机使用立体光刻技术——第一个被开发的 3D 打印技术——其中紫外线 (UV) 激光在光敏液体树脂上描绘图案，

您要打印什么尺寸的对象？

确保 3D 打印机的构建区域对于您打算用它打印的对象类型来说足够大。构建区域是可以使用给定打印机打印的最大对象的三个维度的大小（至少在理论上 – 例如，如果构建平台不完全水平，则可能会小一些）。典型的 3D 打印机的构建区域在 6 到 9 平方英寸之间，但它们的边长可以从几英寸到超过 2 英尺不等，有些实际上是方形的。在我们的评论中，我们提供了以英寸、高度、宽度和深度 (HWD) 为单位的构建区域。

您想用什么材料打印？

大多数价格较低的 3D 打印机使用 FFF 技术，其中线轴中的塑料细丝被熔化和挤出，然后固化形成物体。迄今为止，两种最常见的长丝类型是丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 和聚乳酸 (PLA)。每个都有略微不同的属性。例如，ABS 在比 PLA 更高的温度下熔化并且更灵活，但它在熔化时会散发出许多用户感到不舒服的烟雾，并且它需要一个加热的打印床。PLA 打印件看起来很光滑，但它们往往在易碎的一面。

FFF 印刷中使用的其他材料包括但不限于高抗冲聚苯乙烯 (HIPS)、木材、青铜和铜复合长丝、紫外线发光长丝、尼龙、Tritan 聚酯、聚乙烯醇 (PVA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 ( PETT)、聚碳酸酯、导电 PLA 和 ABS、增塑共聚酰胺热塑性弹性体 (PCTPE) 和 PC-ABS。每种材料都有不同的熔点，因此这些特殊长丝的使用仅限于为它们设计的打印机，或者带有允许用户控制挤出机温度的软件的打印机。

灯丝有两种直径——1.85 毫米和 3 毫米——大多数型号使用较小直径的灯丝。长丝以线轴形式出售，通常为 1 公斤（2.2 磅），ABS 和 PLA 的售价为每公斤 20 至 50 美元。尽管许多 3D 打印机将接受通用线轴，但一些公司的 3D 打印机使用专有线轴或墨盒。这些通常包含一个 RFID 芯片，允许打印机识别灯丝类型和属性，但这仅适用于该制造商的兼容打印机。确保灯丝直径适合您的打印机，并且线轴尺寸合适。在许多情况下，您可以购买或制作（甚至 3D 打印）适合各种线轴尺寸的线轴支架

立体平版印刷打印机可以高分辨率打印并避免使用灯丝，转而使用瓶装出售的光敏（UV 固化）液体树脂。只有有限的调色板可用：主要是透明、白色、灰色、黑色或金色。使用液态树脂和异丙醇（用于立体光刻印刷的整理过程）可能会造成混乱和异味。

您需要多高的分辨率？

3D 打印机根据文件中编码的用于打印对象的说明连续挤出熔融塑料薄层。对于 3D 打印，分辨率等于层高。分辨率以微米为单位，微米为0.001mm，数字越小，分辨率越高。那是因为每层越薄，打印任何给定对象所需的层数就越多，并且可以捕捉到的细节也就越精细。但是请注意，提高分辨率有点像增加数码相机的百万像素数：虽然更高的分辨率通常会有所帮助，但并不能保证良好的打印质量。

今天销售的几乎所有 3D 打印机都可以以 200 微米的分辨率进行打印——这应该会产生质量不错的打印件——或者更好，而且许多可以以 100 微米的分辨率打印，这通常可以提供高质量的打印件。少数仍然可以以更高的分辨率打印，精细到 20 微米，但您可能必须超出预设分辨率并进入自定义设置，以启用比 100 微米更精细的分辨率。

更高的分辨率是有代价的，因为您通常会为分辨率高于 100 微米的打印机支付额外费用。提高分辨率的另一个缺点是它会增加打印时间。将分辨率减半将使打印给定对象所需的时间大约加倍。但对于需要最高质量打印对象的专业人士来说，额外的时间可能是值得的。

面向消费者和爱好者的 3D 打印领域仍处于起步阶段。该技术一直在快速发展，使这些产品变得更加可行和实惠。我们迫不及待地想看看未来几年会带来哪些改进。

您想以多种颜色打印吗？

一些带有多个挤出机的 3D 打印机可以打印两种或多种颜色的对象。大多数是双挤出机型号，每个挤出机都喂入不同颜色的长丝。一个警告是，他们只能从专为多色打印设计的文件中打印多色对象，每种颜色都有一个单独的文件，因此不同颜色的区域像（三维）拼图一样组合在一起。

你应该建立在什么表面上？

构建平台（您正在打印的表面）的重要性对于 3D 打印新手来说可能并不明显，但在实践中证明是至关重要的。一个好的平台可以让物体在打印时粘附在它上面，但它应该允许在打印完成后轻松移除。最常见的配置是一个加热的玻璃平台，上面覆盖着蓝色油漆胶带或类似的表面。物体很好地粘在胶带上，完成后很容易取下。加热平台可以防止物体的底角向上卷曲，这是一个常见问题，尤其是在使用 ABS 打印时。

使用某些构建平台，您将胶水（从胶棒上）涂在表面上，使物体有一些可以粘附的东西。这是可行的，只要对象在打印后可以轻松移除。（在某些情况下，您必须将平台和物体都浸泡在温水中才能使物体松动。）

一些 3D 打印机使用一张带有小孔的穿孔板，在打印过程中填充热塑料。这种方法的问题在于，虽然它在打印过程中可以将物体牢牢固定在适当的位置，但之后物体可能不会轻易松脱。使用图钉或锥子将硬化塑料塞从穿孔中推出以释放物体和/或清洁电路板是一个耗时的过程，并且可能损坏电路板。

如果构建平台倾斜，可能会妨碍打印，尤其是较大物体的打印。许多 3D 打印机提供有关如何调平构建平台的说明，或提供校准程序，其中挤出机移动到平台上的不同点以确保这些点都处于相同的高度。越来越多的 3D 打印机会自动调平构建平台。

开始打印作业时，将挤出机设置在构建平台上方的适当高度对于许多打印机也很重要。这种“Z 轴校准”通常是手动执行的，通过降低挤出机直到它离构建平台如此之近，以至于放置在挤出机和平台之间的一张纸可以在轻微阻力下水平移动。一些打印机会自动执行此校准。

你需要一个封闭的框架吗？

封闭式框架 3D 打印机具有封闭结构，带有门、墙壁和盖子或引擎盖。开放式机型可轻松查看正在进行的打印作业，并可轻松访问打印床和挤出机。封闭式模型更安全，可防止儿童和宠物（以及成人）意外接触热挤出机。它还意味着更安静的操作，降低风扇噪音和可能产生的气味，尤其是在使用 ABS 打印时，会散发出塑料烧焦的气味。

您想如何连接到打印机？

对于大多数 3D 打印机，您可以通过 USB 连接从计算机启动打印。一些打印机添加了自己的内存，这是一个优势，因为它们可以将打印作业保存在内存中，并在 USB 电缆断开或计算机关闭的情况下继续打印。一些提供无线连接，通过 802.11 Wi-Fi 或直接的点对点链接。无线的一个缺点是，由于 3D 打印文件的大小可能高达 10MB，因此传输它们可能需要更长的时间。我们见过的另一种连接方法是以太网，用于在本地网络上共享打印机。

许多 3D 打印机具有 SD（或 microSD）卡插槽，您可以使用打印机的控件和显示器从中加载和打印 3D 对象文件，而其他打印机则具有用于 USB 拇指驱动器的端口。直接从媒体打印的优点是您不需要计算机。缺点是他们增加了一个额外的步骤，将文件传输到您的卡上。通常，除了基本的 USB 电缆外，还提供无线、SD 卡或 USB 拇指驱动器连接，尽管少数型号提供了这些选项中的一种或多种。

您需要什么软件？

当今的 3D 打印机在磁盘上或下载提供了一套软件。它与 Windows兼容，并且在许多情况下可以与 macOS 一起使用 和 Linux。不久前，3D 打印软件由几个部分组成，包括一个控制挤出机运动的打印程序、一个优化要打印文件的“修复”程序、一个以适当分辨率准备要打印的层的切片机，以及 Python 编程语言。

这些组件源自 RepRap 开源传统，正是这一传统推动了低成本 3D 打印机的发展。今天，3D 打印机制造商已将这些程序集成到无缝、用户友好的程序包中，其中许多程序构建在 Cura 开源平台上以支持他们的打印机。如果您愿意，一些 3D 打印机还允许您使用单独的组件程序。