新手的 3D 打印之旅

2023-01-01 • 观点

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工作之后有了一些业余时间，于是我就开始盘算着弄一台 3D 打印机来实现我的一些想法。其实我觊觎 3D 打印机已经多年，但是我愿意为之花钱的心理账户一直钱不够。同时也没有必须要买的理由（生活不会有显著变化），于是它就在 Wishlist 徘徊了多年。

2021 年 9 月 11 日的时候我终于下决心买了一台，型号是 Prusa Research 的 Original Prusa MINI+ （为啥有个「Original」呢？因为他们把硬件软件都开源了，其他人可以有自己的版本，所以用这个词以示区别）。看各种测评的时候 Derek 的文章给了我不少启发，广告一下：《11 款最好的 3D 打印机推荐》。之前这篇文章上面是有 Prusa MINI+ 的，但是好像最近删掉了。还有另一篇介绍 Pursa Research MINI + 的文章：《Original Prusa Mini+ Review: Mega Mini – All3DP》，仅供参考。

咱普通人用的 3D 打印机大概就两种原理：

一种是材料 – 熔化 – 堆叠（FDM），这种比较传统，符合大部分人对 3D 打印机的想象。便宜，好用，可打材料种类多。缺点是精度（相对）差一些，时间也长。
另一种是光固化，原理是一种特殊液体树脂在特定波长光照下会变硬。这种打印克服了上面的缺点。额外的缺点是味道大，清洁费事。

我买的是第一种，原因是我对打各种 ACG 里的模型、雕像等等精细模型不太感兴趣，所以也就不需要太高的精度。我更喜欢做一些机械结构方面的设计和加工，用 3D 打印出来的东西提高生活的效率，同时会尽量兼顾美观，FDM 型的已经完全能够满足我的要求。总之我在挑选这两个大类面前没有太费心思。但是选择具体型号确实用了些功夫，在 Prusa i3 MK3S+ 和 Prusa MINI+ 之间徘徊了很久。本着新手不用太高级的想法（以前经验教训太多了），就还是选了便宜的。

货不到一周就从捷克 FedEx 送到了我这。然后我大概组装了一两个小时，接着就开始了我的打印之旅。

打印的流程

第一次玩 3D 打印会觉得有些复杂，总统来说要经过四大步骤：

在 3D 建模软件里面设计模型，既可以是艺术向的游戏、电影等 3D CG 建模，也可以是机械设计里的非标数模设计。
将模型三角形栅格化（Point-cloud triangulation），导出成 STL 或者类似的模型。STL 模型是业界最通用的文件格式。放在软件领域，它相当于可执行文件，放在办公软件领域，它就像 PDF。
切割：用 PrusaSlicer 或者类似的软件对 STL 模型进行切割，分成很多很薄的层，然后生成出 3D 打印头运动轨迹的 G-code（工科的朋友们应该对这个熟悉）。此外，一些形状奇怪的结构，比如悬浮在空中的，需要加支撑结构，通常也是在这一步完成。
打印。有了这个 G-code，我们就可以加载进打印机里开始作业了。这一步也能体现出不同的打印机的区别。不同人对「区别」会有不同的感知，这就不细说了。

上面这四步中，第一和第三步很大程度决定了出来模型的好坏。门槛最高的是第一步 —— 设计。我对 CG 建模不是很了解，但是对机械相关的设计还是有些经验（本科玩科创学的）。正是这部分知识给了我会频繁使用并能够驾驭 3D 打印的信心。

下面是个简单的例子来显示出不同的步骤。

这个软件右边有个滚动条，拖动它可以预览不同的层的样子。从最低拖到最高就能看到整个部件从无到有的过程了，很有意思。这个软件还会告诉你打这件东西需要多少米的耗材、等效的美金是多少、需要多长时间等等。可谓还没开始打就已经胸有成竹了。似乎很高级很智能，但原理上和打印纸张前的预览非常接近。

（第四步打印可以在下面的图片找到）

上面的每一项 B 站或者 YouTube 都有很多教程可以学，我就不班门弄斧了。但其实除了第一步费时间以外，其他的操作时间都是几分钟搞定。如果我们去网上找别人的作品，可以直接跳过前两步，省很多时间，缺点就是没了乐趣，也不太可能实现自定义。我建议还是得至少学一些建模知识，不然只依赖其他人的设计，3D 打印机很可能最后会沦为吸灰工具。