使用 3D 打印机打印物体的简短指南

三维打印（3D 打印）是指使用 3D 软件设计对象并将其打印出来的过程，通常需要使用 3D 打印机软件进行预切片，这有助于逐步打印对象。许多 3D 打印机使用固体树脂线材作为“墨水”，头部加热线材，然后使用它来打印设计好的对象。

本书介绍的 3D 打印机由 Ultimaker 公司制造，使用的型号为

Ultimaker Original 和 Ultimaker Original+，
Ultimaker 2、Ultimaker 2 to go、Ultimaker 2 extended、Ultimaker 2 extended +、Ultimaker 2+ Connect，
Ultimaker 3 系列、Ultimaker 3 extended，
Ultimaker S5，
Ultimaker S3。

本指南可能对打印来自其他制造商的对象有所帮助，例如 Aleph Objects、Airwold 3D、AIO Robotics、3D Maker、Sindoh、Voxeljet、Mcor、Materialise NV、Fusion3、FormLabs、EnvisionTEC、Creality、Carbon 3D 等生产的模型。

3D 打印机

3D 打印机根据文件中提供的指令，逐段打印对象，直到完成。它们使用固体材料，通常是室温下的固体树脂，线材被加载到打印机头部，头部会加热树脂，使其液化，然后逐段打印，并逐次将半液态的段添加到平台上，这些段是对象的构建块，在重力的作用下它们会融合在一起，并在达到室温时凝固，当整个对象打印完成时。Made In Space 公司正在开发用于微重力环境的 3D 打印机，用于在重力较小的行星或星际旅行中进行 3D 打印。

3D 打印文件可以存储在 USB 驱动器中，然后插入打印机的 USB 插槽。较新的打印机版本也可以使用存储在计算机中的文件，或者使用蓝牙、wifi 和云服务来访问这些文件。

用户界面

3D 打印机可以使用触摸屏前面板或传统的前面板 LCD 面板和旋钮来控制，也可以通过连接的计算机来控制。

它们使用内部软件来操作，大多数情况下，用户与打印机的交互就是选择要打印的文件并按下开始按钮开始打印。

较新的 3D 打印机版本可以识别最后添加到 USB 驱动器中的文件，而旧版本则允许使用位于打印机前面的旋钮来选择文件，同时在位于打印机前面的屏幕上读取文件。

用于创建对象的材料可能会有所不同，目前最常用的材料是聚乳酸 (PLA)，但也使用其他材料。3D 打印机将材料液化，然后打印对象，并在恢复到室温时固化。

3D 打印机最常用的格式是 .stl，但它们也支持以下格式：OBJ、X3D、3MF、3DS、OBJ、AMF、STEP、COLLADA、PLY、FBX、3MF、IGES 等。

材料

3D 打印机最常用的材料之一是聚乳酸 (PLA) 树脂，它们以线轴的形式提供，放置在 3D 打印机的线轴架上，用作打印材料。3D 打印机还可以使用以下材料：

聚丙烯 (PP)
聚乙烯醇 (PVA)
丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)
聚乳酸 (PLA)
韧性 PLA，[29]
共聚酯 (CPE)
尼龙
聚碳酸酯 (PC)
热塑性聚氨酯 (TPU 95A)
分离剂
热塑性弹性体 (TPE)
金属，
陶瓷。

发光 PLA 也可在某些 3D 打印机中使用，这些材料可以吸收光能，并在黑暗中释放吸收的能量时发光。许多 Ultimaker 打印机无法打印发光 PLA。

其他选项

许多 3D 打印机允许使用多个线材和颜色，这些选项可以在 Cura 中选择，软件会指示打印机如何使用这些线材。

3D 打印机使用

3D 打印机的使用可以概括为三个步骤：加载线材、选择要打印的文件，然后等待对象打印完成。

使用 3D 打印机的步骤如下：

打开打印机：开关键位于打印机背面。

选择并加载线材

选择一卷线材，可以是任意颜色的树脂 PLA 线材，或其他材料。检查线材是否弯曲或熔化，如果有，则将弯曲或熔化的部分剪掉。

将线材线轴放在打印机背面的线轴架上，按照打印机说明将线材插入 3D 打印机（有时这需要按下按钮才能将线材送入打印机）。将线轴放在线轴架上时，应确保线材朝向机器的线材输入馈送器。

使用打印机上的前面板菜单加载线材，选择所选的树脂类型。如果线材未到达头部，请选择再次加载材料，当它到达头部时，它会挤出材料。

等待材料以两个伸展的臂的长度打印出来，然后选择接受选项。确认是否如此，如果出现故障，请重新加载材料并确认。

如果线材未完全加载，未到达头部，并停留在软管中间，则可能是由于材料弯曲，如果是这种情况，请卸载，剪断并重新开始该过程。在某些打印机中，头部在不加热时会闪烁蓝色，在加热时会闪烁红色。

选择要打印的文件

将 USB 驱动器插入 3D 打印机，然后选择要打印的对象。等待打印机前面板屏幕上显示的几分钟或几小时。

选择并加载使用的材料，如果未检测到材料，请选择材料并确认。如果需要，取下以前的材料并重新插入，然后如果材料正在挤出，则在材料挤出时确认。如果未检测到文件，请改用 .stl 格式。

打印文件

在 LCD 屏幕上选择“打印”选项，构建平台将加热几分钟，然后开始打印对象，这段时间可能是几分钟或几小时，时间将在 LCD 屏幕上显示。

当对象完全打印完成时，LCD 屏幕上将显示消息。

最后一步

待物体打印完成后，等待两分钟，使底座和物体冷却，然后使用刮刀卸载材料。

移除 USB 闪存驱动器。

点击返回选项，材料，卸载材料，让线材从打印机中退出。

按下按钮将线材从打印机中取出，并将树脂放入其盒子里。

关闭打印机。

Cura（免费软件）

自 1970 年以来，许多 3D 打印机制造商都设计了自己的软件，但这些软件并非设计用于在其他 3D 打印机上运行。2012 年，David Braam 创建了第一个 3D 打印免费软件 Cura。该软件允许对 3D 物体进行切片，并添加 3D 打印机打印完整物体所需的指令，使用小切片或片段将这些切片或片段熔合到完整的物体中。它还允许对物体进行修改，并允许更改 3D 打印过程，如速度、温度等。

自 2015 年以来，Ultimaker 公司继续开发 Cura，并将其重新命名为 Ultimaker Cura。

3D 打印软件的主要功能是对 3D 物体进行切片，这将允许以固定的顺序一次创建物体的每个部分，使用的格式是 .slt，生成的文件大小范围从 10 MB 到 1 GB。.SLT 文件可以保存到 USB 驱动器中。一旦生成 .slt 文件，它就可以在 3D 打印机中打印，只需将文件保存到 USB 驱动器中即可。该软件还指示使用所选打印机型号打印文件所需的时间。