1.7 如何挑选一台好的3D打印机

本章通过前面6个小节详述了3D打印机的原理、打印流程、打印材料和优、缺点，目的就是为了让读者能对3D打印有一个系统性的认识，而不是只单纯地弄懂一两个名词。这些认识最终将会帮助你挑选出一台合适的3D打印机，毕竟，对于创业者来说，一台合适的3D打印机才是至关重要的。当然也能帮助你练就一双“火眼金睛”，识别出市场上的假冒伪劣产品。

现在市场上可以买到的3D打印机种类异常繁多，在淘宝网上的搜索条目就有20类，共1.6万多件宝贝，再加上其他网络论坛和个人出售的，可供用户选择的打印机着实数不胜数。而且每台打印机从外观到性能各不相同，价格也从几千元到几十万元不等，要从中挑选出自己想要的那一台，还真不是易事。总体来说，3D打印机可以从机型、打印性能、材料属性等方面来挑选，在本章最后编者也会推荐几款打印机供创业者参考。

1.7.1 机型

3D打印机的机型多种多样，如果按照从市场上可以买到的种类来分，大致可以分为三角洲型、龙门吊型和封闭机型三种。

□ 三角洲型

也称为“Kossel型”，如图1-62所示。在传动原理上三角洲属于并联臂打印机（柱坐标计算法），与其他常见的四方形3D打印机不同（XYZ坐标计算法）。这种打印机使用并联结构，刚度相同的情况下重量减轻很多，结构也较其他类型的3D打印机要简单，在运输方面有一定的优势。而且这种机型在打印时所采用的是柱面坐标运算法，较四方形的XYZ坐标计算法来说要快，因此在打印时可以获得较快的打印速度。同时三角形的结构有助于提升整体机身的稳定性，故而能获得较高的打印精度。

这是近几个月新兴起的一种结构，由于结构简单，而且大部分配件都可以从网上买到，因此这种机器多数是玩家自己DIY出来的，售价大致在1000～5000元之间。一般来说这种机型的使用寿命不长，维护不易，且由于是玩家自制的，售后不一定有保证，对于新手来说不推荐该机型。但如果是自己DIY，那倒可以省去很多成本（DIY的成本在800～1500元左右）。

□ 龙门吊型

龙门吊式简易3D打印机如图1-63所示。龙门吊型的传动方式类似于工厂中的行车，仿制不难，因此这种结构的山寨机最多，也是做得最廉价的，在淘宝网上最便宜的已经卖到了1000多元。龙门吊型的机器成型尺寸小，打印精度不高，同时结构也是最不稳定的，因为大多数厂家在零件固定处并没有做可靠连接，用料也常常用的是便宜货。这就造成了该机器在打印时经常出现失步、漏丝等问题，因此不推荐创业者选用这种类型的机器。

□ 封闭机型

封闭机型的机器如图1-64所示，是最为常见的桌面机型。这类打印机的特点就是体型小且简单，对于打印一些小型工艺品和小型部件来说都可以满足使用要求。而且看起来也没有三角洲和龙门吊型那种过于原汁原味的杂乱感，相反，良好的外观给人的是一种优秀、成熟的设计感。

这种机型通常都是由品牌公司出产的，售后有保证，而且一般会随机附赠很多小工具和3D打印手册等，总体来说性价比还是不错的。价格相对前两者较贵，基本在5000元以上。如果创业者需要购买，请优先考虑此类打印机。

1.7.2 打印性能

如同我们在选购计算机时会考虑它的CPU、内存、显卡、硬盘等各项参数一样，在选购3D打印机时，同样需要考虑众多的参数。这些参数一般都是与打印息息相关的，因此统称为“打印性能”，其主要有以下几种。

□ 打印精度

打印精度是最为重要的一项性能参数。它直接影响着最终模型的外观质量，而这往往也是消费者对一个模型最为重视的地方。

打印精度是3D打印机最令人困惑的指标之一，应谨慎对待。在部分产品说明书中打印精度可能被写成分辨率、每英寸点数（DPI）、Z轴层厚、像素尺寸、束斑大小和喷嘴直径等。尽管这些参数有助于比较同一类3D打印机的精度，但是很难用来比较不同的3D打印技术。在选购3D打印机时最好的比较策略是亲自用眼睛去鉴定不同打印机打印出来的相同模型成品。查看锋利的边缘和拐角清晰度、最小细节尺寸、侧壁质量和表面光滑度。用数字显微镜会有助于部件成品的鉴定，因为这种廉价的设备可以放大并拍摄微小的细节便于比较。当然使用专门测试3D打印用的模型去检测也是一个很好的选择。

□ 打印速度

打印速度对创业者的盈利效率有着重要影响。因为制造厂商和打印技术的不同，“打印速度”的含义不尽相同。打印速度可能是指单个打印作业在Z轴方向打印一段有限距离所需的时间（例如，每小时在Z轴方向打印的英寸或毫米值），拥有稳定垂直构建速度的3D打印机通常采用这种表达方式。其垂直打印速度与打印部件的几何形状和单个打印工作的部件数无关。垂直构建速度快，且因部件几何形状或打印部件数而产生很少或不产生速度损失的3D打印机，是概念建模的首选，因为这类打印机能够在最短时间内快速生产大量替换部件。

另一种描述打印速度的方式是打印一个具体部件或者具体体积所需的时间。采用此描述方法的打印技术通常适用于快速打印单个简单的几何部件，但遇到额外的部件被添加到打印作业中，或者正在打印的几何形状复杂性和尺寸增加时，就会减速。由此产生的构建速度变慢，会导致决策过程的延长，削减个人3D打印机在概念建模方面的优势。然而，打印速度始终是越快越好，对概念建模应用而言更是如此。垂直构建速度不受打印数量和复杂度影响的3D打印机，是概念建模应用的首选，因为它们可以快速地大量打印不同的模型，用于同时进行比较，这就能加速和改善早期决策过程。

□ 打印成本

打印成本是很容易被忽视的一个性能，但对创业者来说却是极为重要的。打印成本通常表示为打印每单位体积的成本，如每立方英寸的成本或每立方厘米的成本。即使是同一台3D打印机，打印单个零部件的成本也会因为几何形状的不同而相差很大，所以一定要了解卖家提供的部件成本是指某一特定部件，还是各类部件的平均值。根据自己常用的典型零部件STL文件包来估算部件成本，往往更有助于决定你所期望的部件成本。为了准确地比较不同卖家声称的参数值，有必要了解成本估算中包含什么、不包含什么。

一些3D打印机厂商的部件成本只是指某特定数量打印材料的成本，而且这个数量仅仅是成品的测量体积。这种计算方法并不能充分体现真实的部件打印成本，因为它忽略了使用的支撑材料、打印工艺产生的过程损耗及打印过程中使用的其他消耗品。各种3D打印机的材料使用率有显著的差异，因此了解真实的材料消耗是准确比较打印成本的另一个关键因素。

打印成本取决于3D打印机打印一组既定部件所消耗的材料总量和使用材料的价格。通常，使用粉末材料的3D打印技术，部件成本最低。廉价的石膏粉是基础建模材料，未使用的粉末会不断地在打印机中回收和再利用，因此其打印成本可以达到其他3D打印技术的1/3～1/2。

而有些FDM类打印机仅使用一种消耗材料，既用于打印部件所需，也用于打印过程中的支撑部分。相比其他打印技术，它通常使用较少的材料作为支撑材料，因此其产生稀疏的支撑结构，而且很容易被清理掉。大多数单材料3D打印机不会产生大量工艺废料，这使其具有极高的材料性价比。

另一类FDM打印机需要使用专门的支撑材料，但材料售价不高。这类支撑材料需要在打印完成后通过熔化、溶解或加压喷水的方式清理。比起前者，这类打印机往往使用大量的材料用于打印支撑结构。可溶解的支撑材料需要高强度、腐蚀性化学物质进行特殊处理和清洁措施。喷水清理方法需要进水口和排水口，为此工作场所的预算成本可能要增加几千元。这种处理采用劳动密集型方式，并可能导致精致的部件细节被损坏，因为喷水清理是通过加压的方式清除支撑材料。此外，卡在凹槽处的支撑材料可能由于喷不到而无法清理干净。能最快、最有效地清理支撑材料的产品，是采用蜡作为支撑材料的3D打印机，通过熔化方式进行清理。可熔化的支撑材料只需要一台专门的整理烘箱就能进行快速、批量清洁，使用最少的劳动力，且不对物体表面施压，故不会对脆弱的细节造成损坏。即使是卡在凹槽内的支撑材料也可以被清理干净，这就能顺利打印复杂的几何形状，实现最大的设计自由。蜡支撑材料的清理不需要使用化学用品，且清理掉的蜡材料可以与普通垃圾放置在一起，无须特殊处理。

请注意：一些受欢迎的3D打印机在打印过程中会将昂贵的构建材料融入支撑材料，共同进行支撑，这就增加了打印过程中消耗材料的总成本。这些打印机通常还会产生大量的过程损耗，因此在打印同一组部件的情况下，会比其他打印机使用更多的材料。

□ 成型尺寸

成型尺寸直接决定了创业者的业务范围。如果太小，可打印的东西不是很多；如果太大又可能用不到，造成浪费。因此成型尺寸的选择还在于创业者本人是否明确了自己的打印对象和打印目的。

1.7.3 材料属性

了解预期的应用和所需材料的特性，对于选择3D打印机来说很重要。每种技术各有所长也各有所短，都应作为选择个人3D打印机的考虑因素。对宣传中声称的可用材料数量应谨慎考察，因为并不能保证所有的可用材料都能实现真正需要的使用性能。至关重要的一点：做出购买决定前，务必在预期应用中进行测试，对打印部件进行评估。官方发布的详细参数中不会介绍随着时间的推移和使用环境的改变，部件的稳定性如何。如果没有充分考虑和测试这一点，可能会造成实际使用的限制。对于概念建模应用来说，实际的物理特性可能没有部件成本和模型外观那么重要。概念模型主要用于可视化效果的沟通，可能使用后很快就被丢弃。验证模型可能需要模拟最终产品的效果，需要实现与最终生产材料接近的功能特征。快速生产应用的材料可能需要具有可铸性或耐高温性。最终使用零部件一般需要在较长的时间内保持牢固。

每种3D打印技术都受限于具体的材料类型。对于个人3D打印，材料大致可分为非塑料、塑料、蜡这几类。你应该以哪类材料最符合价值和应用范围要求为依据，来选购3D打印机。与单台3D打印机相比，多种技术的结合可提高打印灵活性，扩展应用领域。通常，比起使用一台昂贵的系统设备，组合使用二台不太贵的3D打印机虽然预算相同，但是可以实现更高的价值，提供更大的应用范围和打印能力。

非塑料材料常使用石膏粉与可打印的黏合剂，部件成品紧密而坚硬，可以通过浸润变得非常牢固。这类部件可以表现优秀的概念模型，在没有弯曲性要求的情况下提供一定程度上的功能测试。明亮的白色基本材料，结合独家的全彩色打印能力，可以制造出逼真的视觉模型，而无须额外的绘画或后期处理。

塑料材料可以柔软也可以坚硬，有些还具有高耐温性。透明塑料材料、生物相容性塑料材料、可铸性塑料材料均有销售。不同技术制造的塑料部件性能差异很大，这在厂家公布的规格上可能并不显而易见。一些3D打印机制造的部件会随着时间的推移或环境的不同而持续改变特性和尺寸。例如，用来标识塑料耐热性的常见规格参数是“热变形温度（HDT）”。虽然HDT是一种衡量指标，但是它并不能预测在实际应用中超过HDT时材料的可用性。有些材料可能当温度略高于规定的HDT时就出现功能特性的急剧退化；而某些材料的性能退化缓慢，从而扩大了塑料的适用温度范围。另一个例子是湿度对部件的影响。部分3D打印的塑料成品是防水的，而部分塑料成品则是多孔的，会因吸收水分导致部件膨胀而改变尺寸。多孔部件显然是不适合高湿度应用或加压应用环境的，可能需要进一步的劳动密集型后期处理，方能适用于这些环境。

3D Systems公司的新型“混合”3D打印机结合了经过验证的光固化（SLA）性能和个人3D打印机的易用性。这类3D打印机提供较广的塑料材料范围，单台3D打印机可实现ABS、聚丙烯和聚碳酸酯塑料打印。可以简单、快速和经济地进行材料更换，一台3D打印机可实现广泛的塑料应用。特别注意：声称支持众多打印材料的技术，常常在材料转换过程中产生废料。这类3D打印机中有些带有多个打印头，更换材料时必须完全清理干净，而清理的过程中就会产生昂贵的废料。

1.7.4 推荐机型

以下给出的几款机型在各大展会上均有不俗表现，且在玩家圈中有不错的口碑。

□ Solidoodle 4

Solidoodle 4相对来说算是低端3D打印机中的战斗机，如图1-65所示。与便宜的山寨品牌来说拥有完整的金属框架，更加安全。另外，它也能够支持PLA及ABS双材质，整体打印效果也不错。

参考价格：800美元（约合5000元人民币）。

□ MakerBot Replicator 2

Makerbot是一家位于美国布鲁克林的创业公司，是当今最著名的3D打印机生产商之一，也是最早进军中国市场的3D打印机品牌。他们出产的Makerbot Replicator 2定位是家用的、简易的3D打印机，其外观设计出众，性能也十分出色，支持PLA及ABS双材质，打印精度最高为0.1mm，打印尺寸也较大，可达285mm×153mm×155mm，满足大部分的使用要求，是目前最可靠的机器之一，如图1-66所示。但即便是入门机型，它的价格似乎也过于昂贵，对于资金短缺的3D打印创业者来说是个悲剧。

参考价格：4500美元（约合24000元人民币）。

□ Ultimaker 2

Ultimaker 2是由三位来自荷兰的年轻人共同开发的，也是国际著名的3D打印机品牌。相比较MakerBot的RP2，Ultimaker 2具有更快的速度，更高的性价比，可打印更大的尺寸，同时还是一个开源的3D打印机—这也就意味着市场上可能充斥着大量的假冒伪劣产品。支持多种3D打印材料、支持WIFI连接，是一款精准、高效、快捷的开源3D打印机，如图1-67所示。对于买不起Makerbot Replicator 2的创业者来说，选择Ultimaker 2也是不错的选择。

参考价格：2500美元（约合13000元人民币）。

□ UP！mini

UP！mini是北京太尔时代（TierTime）推出的消费级桌面3D打印机，如图1-68所示。北京太尔时代（TierTime）在国内来说算是一流的3D打印机制造商，但与国外品牌相比还是有一定的差距。所推出的这款UP！mini打印精度最高只有0.2mm，打印尺寸也相对较小，只有120mm×120mm×120mm，只能打印一些小件。但综合考虑打印性能、价格和售后服务来说，还是远胜于国内一般的山寨机的，而且也省去了品牌机海外代购的麻烦。

参考价格：7500元人民币。

1.7.5 不推荐机型

以下给出两款论坛中差评较多的打印机，以供创业者参考。

□ 3D Systems CubePro

其是3D打印品牌公司3D Systems的产品，如图1-69所示。简约、时尚的外观让这款CubePro在刚刚面向市场的时候收获了诸多好评，但它高昂的价格（基本在两万元人民币以上）也确实在第一时间吓退了不少买家，此外，该打印机只能使用专门的打印墨盒，售价约800～900元人民币，总体来说使用成本与表现出来的打印性能并不成正比，因此不推荐各创业者选用该机型。

□ XYZ Printing

XYZ Printing是台湾三纬公司出产的产品，其最大的特点就是价格低廉，仅为3100元人民币左右。价格与山寨机类似，却有着不输大品牌机器的精良外观，如图1-70所示。虽然该公司宣称其产品“3年内售出100万台”，但从3D打印博览会上的实际演示效果来看，打印质量较差，机床运行十分激烈，如果要打印一些精细物件，很可能达不到你想要的效果。同时该打印机只能使用自家公司出产的线材，而将近200元人民币/卷的高昂材料费也让用户苦不堪言。