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創(chuàng)客之選|最走心的3D打印耗材評(píng)測(cè) 

為什么別人的作品是這樣的!
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而我打印出來(lái)卻是這樣的…T_T…
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有過(guò)3D打印經(jīng)驗(yàn)的人可能會(huì)說(shuō)是打印機(jī)參數(shù)沒(méi)調(diào)好,打印過(guò)程中出了意外等等原因,可經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)菌多次測(cè)試以后,簡(jiǎn)直是太simple太naïve了。出問(wèn)題的并不是打印機(jī),而是常常被忽略的打印耗材。
3D打印這幾年挺火,但一直缺少行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。幾千到幾萬(wàn)的打印機(jī),穩(wěn)定性都沒(méi)有保證,會(huì)不會(huì)出問(wèn)題完全靠人品。
不過(guò)網(wǎng)上關(guān)于3D打印機(jī)的排行與評(píng)測(cè)已經(jīng)非常多,多多少少都為購(gòu)買(mǎi)者提供了參考。但3D打印耗材作為非常重要的原料,價(jià)格從20~500元/千克不等,跨度非常大,其質(zhì)量水準(zhǔn)一直遭到忽視。實(shí)際上,不同的耗材在相同的打印機(jī)配置下打印出來(lái)的作品,其顏色、強(qiáng)度、精度等屬性都不盡相同。尤其是強(qiáng)度差異,常常導(dǎo)致在其它地方正常運(yùn)行的3D模型,自己打印出來(lái)后卻面臨散架的風(fēng)險(xiǎn)。

所以這次創(chuàng)客之選,實(shí)驗(yàn)菌將會(huì)從淘寶中挑選6家價(jià)格不同的打印耗材進(jìn)行評(píng)測(cè),看看質(zhì)量和價(jià)格是否成正比。

實(shí)驗(yàn)菌選了哪種3D打印線?
這次實(shí)驗(yàn)菌選擇的3D打印線是直徑1.75mm的白色PLA。
聚乳酸(PLA)和樹(shù)脂(ABS)是最常應(yīng)用在熔融沉積(FDM)3D打印機(jī)的兩種材料,其中PLA由于無(wú)毒環(huán)保最為流行。
而且根據(jù)打印機(jī)參數(shù)的不同,一般3D打印線會(huì)分為1.75mm和3.00mm兩種直徑。

實(shí)驗(yàn)菌選了哪幾家?
淘寶上搜“3D打印耗材”,會(huì)找到超過(guò)100頁(yè)的選擇,銷(xiāo)量從3位數(shù)到1位數(shù)。實(shí)驗(yàn)菌從“回頭客多的店里搜”中挑選出銷(xiāo)量排名前四的店,這四家店沒(méi)有自己的3D打印機(jī)品牌,只銷(xiāo)售3D打印線材,價(jià)格也是偏低的。另外挑選了兩家擁有自主3D打印機(jī)品牌的廠家,價(jià)格也是略高。具體數(shù)據(jù)請(qǐng)參考下面的表格:
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購(gòu)買(mǎi)截圖(天色旗艦店和蘭博旗艦店現(xiàn)已調(diào)價(jià)至47元/千克,但不知質(zhì)量有否提升):
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補(bǔ)充說(shuō)明:針對(duì)于不同機(jī)型,3D打印耗材又分為近端機(jī)耗材和遠(yuǎn)端機(jī)耗材,近端機(jī)耗材的粘度略大。經(jīng)過(guò)詢問(wèn)賣(mài)家,A到D的耗材并沒(méi)有對(duì)此進(jìn)行區(qū)分,E和F耗材都是遠(yuǎn)端機(jī)耗材。為什么PLA的屬性和價(jià)格會(huì)有差距?

先來(lái)介紹一下PLA的定義吧:
聚乳酸(PLA)使用可再生的植物資源(如玉米和甘蔗)所提出的淀粉原料制成,具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物在特定條件下完全降解,最終生成二氧化碳和水,不污染環(huán)境。

PLA作為3D打印材料時(shí),沒(méi)有ABS那樣刺鼻的氣味,也不會(huì)遇冷收縮而翹邊,打印出的強(qiáng)度和精度都不錯(cuò)。
但是純PLA在室溫下屬于硬而脆的材料,伸長(zhǎng)率低,十分容易斷裂。特別是有缺口的地方更經(jīng)不住沖擊,所以我們所購(gòu)買(mǎi)的PLA打印耗材都是經(jīng)過(guò)添加改性劑,對(duì)其經(jīng)過(guò)增韌增塑改性過(guò)后的。除了品牌溢價(jià),由于每家添加的改性劑不同,配比不同,這也就是影響價(jià)格的主要因素。比如不良商販為了降低成本,會(huì)摻入大量的玉米淀粉,使改性后的PLA更加易碎。

實(shí)驗(yàn)菌邀請(qǐng)了哪些大咖幫助評(píng)測(cè)?
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姚雅莉
臺(tái)灣3DP樂(lè)園創(chuàng)新應(yīng)用教育創(chuàng)辦人,3D打印教育先行者,活躍于兩岸的3D打印教育界。志力于“3D打印技術(shù)在生活上的創(chuàng)新應(yīng)用及創(chuàng)作”,開(kāi)發(fā)一系列3D打印的創(chuàng)新創(chuàng)作課程。
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何超
超級(jí)貝勒何,青少年3D打印科普講師,青少年3D打印課程規(guī)劃師。先后服務(wù)總計(jì)超過(guò)440場(chǎng)3D科普教學(xué),學(xué)生1.5萬(wàn)人。北京太爾時(shí)代創(chuàng)酷營(yíng)外聘專家,北京昌平十五中等30多所院校特邀課程顧問(wèn)。

實(shí)驗(yàn)菌將會(huì)檢測(cè)什么?
會(huì)從外觀、打印效果、強(qiáng)度和流動(dòng)性4個(gè)方向來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。
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姚雅莉如果是我,我會(huì)分為四大部分:第一是線材的簡(jiǎn)單介紹說(shuō)明,第二是有關(guān)品質(zhì)影響因子有哪些,第三是線材的好壞基本如何看,第四是實(shí)驗(yàn)看看。何超為了保證公平,測(cè)試的打印機(jī)參數(shù)和切片參數(shù)都保持一致。

外觀密封
上面提過(guò)PLA主要成分是植物淀粉,與空氣中的水接觸久了會(huì)變粗,甚至分解,所以一般包裝都會(huì)真空密封。
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這是6盒PLA線材拆除包裝后的樣子,其中天色旗艦店(A),蘭博旗艦店(B),炫亮旗艦店(C)的密封效果非常好,包裝袋完全貼住線材,沒(méi)有一絲漏氣;繪威旗艦店(D)密封保持還行,但有一絲漏氣;創(chuàng)想三維(E)和太爾時(shí)代(F)的包裝密封完全失去了效果,內(nèi)部充滿了空氣。
雖然繪威旗艦店(D)和創(chuàng)想三維(E)密封不好,但是打開(kāi)包裝后,線材表面會(huì)附著一層塑料膜隔絕空氣。
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形狀
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從6卷線中隨機(jī)截取一段線,測(cè)量了一下直徑,都在1.70-1.75mm之間,誤差并不大。但是如上圖,實(shí)驗(yàn)菌盡量拉直每段線后,天色旗艦店(A),蘭博旗艦店(B),炫亮旗艦店(C)的PLA依然彎曲的厲害,作為價(jià)格較高的創(chuàng)想三維(E)也有一定的彎曲。在后來(lái)打印這些線材的過(guò)程中,線的彎曲程度并沒(méi)有明顯的影響,但可能對(duì)于某些其它的3D打印機(jī),會(huì)遇到進(jìn)線不暢,堵頭,甚至斷線的風(fēng)險(xiǎn)。
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顏色
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拆封后,把6卷線并列排開(kāi),雖然訂購(gòu)時(shí)都是白色PLA,但是到手后有明顯的顏色差異。PLA本色是類(lèi)似繪威旗艦店(D)的透明色,商家會(huì)添加染色劑與PLA混合達(dá)到染色的效果。所以每家染色的配方不同,也導(dǎo)致最后顏色的差異。天色旗艦店(A)的白色有點(diǎn)發(fā)藍(lán),蘭博旗艦店(B)是乳白色,炫亮旗艦店(C)最貼近于白色的標(biāo)準(zhǔn)色,繪威旗艦店(D)不知道是不是發(fā)錯(cuò)貨了,發(fā)成了本色透明的PLA。創(chuàng)想三維(E)和太爾時(shí)代(F)也更貼近于透明的本色,但是創(chuàng)想三維(E)比較亮一點(diǎn)。
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這是打印后作品的顏色對(duì)比圖。有的作品單純從顏色看起來(lái)比較廉價(jià),所以如果對(duì)打印作品有展示需求,要多嘗試些顏色。
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打印效果
為了檢測(cè)打印后的效果,實(shí)驗(yàn)菌特地3D建了上面碉堡的模型。模型底側(cè)用來(lái)檢測(cè)表面是否平整,巖石花紋來(lái)檢查細(xì)紋打印是否清晰,凹凸面將會(huì)檢測(cè)弧度打印的精度。
天色旗艦店(A)的表面顆粒雜質(zhì)較多,分層明顯,打印精度較差。上端凸面的連接處有打印絲露在外面,沒(méi)有很好的從平面過(guò)度到弧面。
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蘭博旗艦店(B)的表面顆粒雜質(zhì)非常多,極其不平整,表面甚至?xí)锌酉?,打印精度很差。上端凸面幾乎有一半面積都有打印絲外露,弧面打印效果差。
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炫亮旗艦店(C)表面有少量顆粒雜質(zhì),分層不明顯,表面精度不錯(cuò),但依然有粗糙的感覺(jué)。上端凸面的連接處也有打印絲外露,弧面打印效果較差。
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繪威旗艦店(D)表面有少量顆粒雜質(zhì),但分層不明顯,表面精度不錯(cuò)。上端凸面沒(méi)有打印絲外露,弧面打印效果不錯(cuò)。
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創(chuàng)想三維(E)表面沒(méi)有顆粒雜質(zhì),分層十分不明顯,表面平整,精度非常高。但上端凸面的連接處有少量打印絲外露,弧面打印效果一般。
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太爾時(shí)代(F)表面有少量顆粒雜質(zhì),分層十分不明顯,表面平整,精度較高。上端凸面的連接處幾乎沒(méi)有打印絲外露,弧面打印效果好。
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姚雅莉
造成表面顆粒,分層明顯的因素有很多,最容易出現(xiàn)在“很黏”的線材上。如果有條件可以用在近端列印的打印機(jī),如果沒(méi)有可以把參數(shù)流量降低,打印出來(lái)效果會(huì)好很多。

強(qiáng)度
如開(kāi)頭所說(shuō),PLA屬于硬而脆的材料,十分容易斷裂,特別是有缺口的地方更經(jīng)不住沖擊。所以實(shí)驗(yàn)菌在碉堡模型上端設(shè)計(jì)了一圈城墻,用來(lái)檢測(cè)垂直結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。每一片城墻的厚度從0.5mm到4.00mm以0.5mm的厚度遞增。實(shí)驗(yàn)菌將會(huì)從最薄的城墻開(kāi)始掰,看看直到哪個(gè)厚度的城墻掰不動(dòng)為止,依此檢測(cè)不同PLA線材打印垂直結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
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A-F從左到右依次排開(kāi),實(shí)驗(yàn)菌都是徒手掰的T_T。
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具體結(jié)果請(qǐng)看下面的表格:
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流動(dòng)性
PLA是流動(dòng)性比較強(qiáng)的3D打印耗材,所以在打印機(jī)噴頭空走時(shí)會(huì)有少量融化的PLA流出,形成拉絲。
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降低打印溫度,和調(diào)整打印機(jī)回抽參數(shù)可以有效降低拉絲現(xiàn)象,但同樣不可忽視的是打印耗材的不同。所以在姚雅莉老師的建議下,實(shí)驗(yàn)菌又補(bǔ)充了拉絲這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。
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蘭博旗艦店(B)打印出來(lái)有幾根比較粗的拉絲在外,繪威旗艦店(D)打印出來(lái)拉絲非常多。雖然圖中不明顯,創(chuàng)想三維(E)也打印出來(lái)不少絮狀的拉絲,太爾時(shí)代(F)也有幾少量絮狀拉絲。
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總結(jié)
表面精度和強(qiáng)度一般是最重要的要素,權(quán)重最高。拉絲和弧面精度跟打印部件的形狀有關(guān),影響面積也不大,所以權(quán)重略低。包裝和形狀的差異在打印過(guò)程中并沒(méi)有太大影響,所以權(quán)重最低。價(jià)格更主要跟個(gè)人購(gòu)買(mǎi)力相關(guān),所以就不放入評(píng)價(jià)體系中,每個(gè)人根據(jù)打印情況,選擇合適的打印耗材就可以了。
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天色旗艦店:價(jià)格屬于最低的檔次,但顏色偏藍(lán),和標(biāo)準(zhǔn)色差異較大,精度不高,表面顆粒較多,分層明顯,打印出來(lái)有廉價(jià)感,強(qiáng)度也不高。雖然便宜,但是對(duì)于價(jià)格比它只高十幾元的打印耗材,打印效果卻有明顯提高,故不推薦。

蘭博旗艦店:價(jià)格屬于最低的檔次,顏色偏黃,比天色旗艦店打印效果還差。但強(qiáng)度高,如果有需要打印不露在外面,但需要承受壓力的部件可以考慮。
炫亮旗艦店:價(jià)格中檔,外觀和精度比起上兩家有明顯提升,強(qiáng)度也比較高,故推薦。

繪威旗艦店:價(jià)格中檔,但由于郵寄過(guò)來(lái)的顏色接近于半透明,精度用肉眼很難準(zhǔn)確評(píng)估,但不差于炫亮旗艦店的打印耗材。強(qiáng)度一般,價(jià)格略低,拉絲情況較為嚴(yán)重,如打印中空結(jié)構(gòu)較少的構(gòu)件可以考慮。

創(chuàng)想三維:價(jià)格中上,表面精度較高,強(qiáng)度一般,如果需要打印不需要受力的擺件,可以考慮。
太爾時(shí)代:價(jià)格昂貴,但精度和強(qiáng)度的確是其中最高,打印特定物件可以考慮。

實(shí)驗(yàn)菌結(jié)語(yǔ)從上面的評(píng)測(cè)的確可以看出,價(jià)格偏高的3D打印耗材在打印精度和打印強(qiáng)度上會(huì)有所保證,并各有所長(zhǎng)。所以在選購(gòu)3D打印機(jī)和調(diào)整參數(shù)之余,也要針對(duì)需要打印的結(jié)構(gòu),多多嘗試不同品牌的3D打印耗材。畢竟打印出自己滿意的效果,是每個(gè)3D打印者最開(kāi)心的事情。

姚雅莉 一般自家有打印機(jī)品牌的打印耗材是專門(mén)給自家打印機(jī)設(shè)計(jì)的,比如評(píng)測(cè)中的創(chuàng)想三維和太爾時(shí)代都是針對(duì)自家打印機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)的。所以應(yīng)用在其它打印機(jī)上,可能效果不如在本品牌機(jī)上使用。
何超 著色效果也是一個(gè)很好的評(píng)測(cè)點(diǎn),下次評(píng)測(cè)可以加進(jìn)去。
來(lái)源:果殼空間
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