3D 打印机：Delta vs Cartesian！

如果您是 3D 打印领域的新手，那么您可能听说过这两种打印机类型； Cartesian 和 Delta 3D 打印机。

虽然两者都是 FDM 打印机，这意味着它们会挤出塑料并逐层创建以创建 3D 对象，但它们在价格、打印质量和整体打印速度方面也有很大不同。

在本文中，我将讨论笛卡尔打印机和 Delta 打印机之间的区别、它们的优缺点，以及在大多数情况下应该使用哪一种。

因此，简而言之： Delta 打印机虽然更难设置和排除故障，但打印时间比笛卡尔打印机快得多，而且所有这些都以稍差的打印质量为代价，除非设置已完美拨入。另一方面，笛卡尔打印机对大多数人来说是最好的打印机类型，因为使用它们打印更容易并且整体打印质量往往更好。

现在，事不宜迟，让我们开始吧！

Delta 和笛卡尔打印机的主要区别

在 FDM 3D 打印中，有两种类型的打印系统，由于它们的打印方法，它们彼此之间有很大的不同，这意味着它们会产生不同的质量结果并以不同的速度打印，当然，我说的是笛卡尔和三角洲 3D 打印机。

尽管 Delta 3D 打印机也使用笛卡尔坐标系，但它们在其细丝层沉积中不使用线性运动跟踪运动。 Delta 3D 打印机有一个圆形打印床，并使用三个臂来控制打印空间上方的打印头。他们的运动是通过平行四边形的角度变化来协调的，这是他们运动的核心。

打印精度是通过使用三个不受电机支撑的打印臂来实现的，因此随着惯性的减小，打印头响应时间大大提高，从而保持了可观的打印精度和较高的打印速度。

Delta 3D 打印机需要更高的高度才能正确打印，而在水平面上打印大型模型可能是该技术的一个限制因素。此外，本质上，Delta 打印机比笛卡尔打印机复杂一点，这就是为什么获得好的结果不会那么容易，而且故障排除问题也可能比笛卡尔打印机更令人头疼。但是，它们可以以更快的速度打印，这值得考虑。

笛卡尔打印机在 X、Y 和 Z 坐标系上运行以绘制挤出点，允许在 3D 打印空间中进行线性移动。他们的动作从左到右，从前到后，从上到下。它们使用方形移动打印床进行操作，在大多数情况下，该打印床朝向喷嘴移动。

笛卡尔打印机的运动部件的重量是最大的限制。重量会导致停止或方向改变时的抖动运动，并可能导致打印件从床上分离。

最后，笛卡尔打印机的打印速度比 Delta 慢得多。

笛卡尔 3D 打印机

笛卡尔 3D 打印机是迄今为止最受欢迎的打印机，这要归功于它们始终如一的良好质量和打印精细打印件的能力。

笛卡尔 3D 打印机如何工作？

笛卡尔打印机在带有线性轴的方形打印床上打印。打印头在 X 和 Y 平面上移动，然后在 Z 轴上移动以创建 3D 模型。打印坐标是传递给头部的笛卡尔坐标，告诉它何时何地打印。尽管打印速度很慢，但可以期待高质量的打印效果和光滑的饰面。

笛卡尔和 CoreXY 打印机的区别

从技术上讲，大多数打印机都植根于笛卡尔技术原理，但某些类型的打印机在其技术中引入了不同的设计维度，从而赋予了它们独特的特性。您可以将打印机背后的技术视为源自笛卡尔原理的独特身份。

带有旋转床的 Polar 打印机可能是个例外，但该技术是基于笛卡尔原理的（稍后将详细介绍这些类型的打印机）。

CoreXY打印机与笛卡尔打印机的主要区别在于：

• 打印速度； CoreXY 的打印速度比笛卡尔打印机快。
• CoreXY 打印机使用传送带，而不是笛卡尔打印机，后者使用 X、Y 和 Z 轴在固定的打印床上进行打印。
• CoreXY 打印机以 45 度角移动。
• 使用笛卡尔打印机比使用 CoreXY 打印机更容易进行打印机的初始设置
• CoreXY 的设计更小，但能够产生与笛卡尔打印机相同质量的打印件。

笛卡尔打印机的优势

笛卡尔打印机易于理解且用户友好。它们也很实惠——有些甚至售价低于 100 美元——并且可以打印一系列不同类型的灯丝。升级或维修费用不高，而且由于其受欢迎程度，有大量的社区支持。

笛卡尔打印机的缺点

它们相当大，框架很重，但在打印高大或垂直结构时有些障碍，虽然它们可以打印出高质量的打印件，但过程很慢。

笛卡尔打印机示例

• Ender 3（我的评论 | 查看价格）
• Prusa i3
• MakerBot Replicator（不推荐 | 查看价格）
• Voxelab Aquila（查看价格）
• Advanced Creality Ender 5 Pro（查看价格）

Delta 3D 打印机

Delta 3D 打印机在设计时考虑了快速打印，他们显然实现了这一点，但打印质量在一定程度上受到了影响，因为完成打印的质量不如标准慢速笛卡尔打印机那么流畅。

但是，该打印机确实具有精确垂直打印的明显优势，而且打印高度通常不像笛卡尔打印机那样有限。

它们是如何工作的？

Delta 3D 打印机在圆形打印床上运行，并使用三个臂来控制打印空间上方的打印头。打印头固定在三个打印臂上，这些打印臂在导轨系统上运行，不受来自电机的任何额外重量的限制，使打印头易于移动并提高打印速度和准确性。

打印床上的打印区域越宽，最终产品的细节和光洁度就越差。

Bowden 与直接驱动挤出机

直接驱动挤出机通过将细丝直接推入打印机喷嘴来实现可靠的打印，这可以实现更好的挤出、更快的回缩，并且由于距离短，需要功率较小的电机将细丝送入喷嘴。使用直接挤出机的另一个好处是它与各种长丝兼容，包括柔性和磨料。

使用直接挤出机的一个缺点是它安装在打印头上，这会增加打印头的重量并影响打印速度，从而减慢打印速度。额外的重量会导致摆动并导致 X 轴和 Y 轴的精度损失。

Bowden 挤出机安装在打印机框架上，并控制通过 PTFE Bowden 管进入热端的细丝流量。挤出机未安装在打印头上的事实意味着打印质量不会受到影响，构建体积也不会受到影响。 Bowden 挤出机比直接挤出机更紧凑，在打印机配置中占用的空间更少。

因为管子中会发生摩擦，自然会影响响应时间并可能导致拉丝，为了控制摩擦力，需要更强大的电机来移动灯丝通过管子。由于管子不能很好地处理柔性和磨蚀性细丝，因此可以使用的细丝范围也被缩短了。

因为 Delta 打印机不能支持直接挤出机，所以别无选择，只能使用 Bowden 挤出机，正如我们所见，它限制了可以使用的灯丝类型。此外，直接挤出机会减慢 Delta 打印机的打印速度，这违背了他们的全部目的。

delta 打印机的优势？

Delta 打印机的设计和技术可以实现高质量的快速打印，尤其是对于底面太宽的垂直或高打印件。

另一个优点是打印过程看起来比笛卡尔打印机要酷得多（我知道，这并不是一个真正重要的因素，但是看 Delta 打印机比观看笛卡尔打印更有趣）。

delta 打印机的缺点？

打印床上的打印区域越宽，最终产品的细节和光洁度就越差。已经注意到，方形物体不会像使用笛卡尔打印机那样清晰锐利。

delta 打印机示例

• TEVO 小怪兽
• Monoprice Mini Delta（检查价格）
• FLSUN QQ-S-PRO（查看价格）

什么时候应该选择 Delta 打印机而不是笛卡尔打印机？

如果您希望主要打印具有小型基础的垂直主导打印件，例如微型模型，那么 Delta 3D 打印机将完全满足您的需求。他们的圆形打印床使他们能够更有效地利用打印空间，并且还能够更准确地打印更高的打印件。

Delta 打印头设计得尽可能轻，以减少运动变化时的振动和抖动。从而大幅提高打印速度，这是设计的主要目标。

笛卡尔打印机往往比 Delta 打印机更受欢迎，它们的广泛使用造就了一个用户友好的服务市场：由于需求量大，备件更容易找到并且更实惠。笛卡尔打印机的优点在于它们在更刚性的轴上运行，这限制了出错的空间，但这是以低得多的打印速度为代价的。

笛卡尔打印机比 Delta 打印机更受欢迎的一个原因是它们在供应时已经组装（大多数情况下，尤其是高端打印机），而 Delta 打印机以套件形式出现，必须先组装。

注意 ：如果您阅读本文是因为您正在尝试决定您的第一台 3D 打印机应该是什么，那么无论您选择笛卡尔还是三角洲，我都建议您从需要自己组装的打印机开始，例如 Prusa Mini .

这样做的原因是，自己组装机器将帮助您更好地了解打印机，并且更换零件或解决某些问题会比您购买已经组装好的机器容易得多......另外，它很有趣！

哪个更适合初学者？为什么？

进入 3D 打印可能会很可怕，因为要学习的新东西太多了。例如;要成为一名优秀的艺术家，你至少应该学习大师的艺术风格，并从中发展出自己的风格和创作媒介。 3D 打印也不例外，只有体验 Delta 和 Cartesian 打印机的优点和局限性，您才能找到自己的舒适区。

相关 ：看看我写的这篇关于学习 3D 打印是否难的文章。

由于笛卡尔打印机易于维护并能打印出高质量的打印件，我相信 - 与许多其他制造商一样 - 笛卡尔打印机是迄今为止最适合没有经验的用户的打印机。

这并不意味着 Delta 打印机低劣，但笛卡尔打印机在顺利完成打印和易用性方面占据首位。

Delta 打印机也有其优势，虽然它们在横向打印大尺寸打印方面有所限制，但它们在纵向方面弥补了这一点，而且它们可以在更短的时间内完成打印。

在打印机类型之间进行选择取决于您的预算和您实际想要打印的内容。如果您正在尝试使用不同的灯丝类型，那么我强烈推荐使用笛卡尔打印机，因为它可以轻松（通常）处理不同的热塑性塑料。如果预算和空间不是问题，那么就两者都进行投资，这样您就可以享受两全其美的体验。

但是对于大多数人来说，笛卡尔是要走的路。

哪一种打印速度更快？为什么？

Delta 3D 打印机在打印速度图表中占据主导地位，因为它们是专门为它设计的。活动部件的重量已经减轻，使 delta 头部更加灵活，动作平稳流畅。此外，打印头由在导轨系统上垂直运行的三个臂稳定。

但是，这意味着打印机可能会比笛卡尔打印机更频繁地遇到某些问题，并且要获得更高的打印质量会稍微困难一些。

哪一个更适合质量和高细节要求的工作？

笛卡尔3D打印机的质量和细节更好；它们能够进行精细的细节和精确的打印，但打印过程比您在 Delta 打印机上可以实现的要慢得多。

在 Delta 和笛卡尔打印机之间，笛卡尔打印机打印出触感更光滑的优质饰面。显然，这完全取决于打印机设置，但我们假设所有打印参数都已正确设置。细节在 3D 打印中非常重要，笛卡尔打印机不会在细节上妥协，因此它们非常受欢迎并且用户群不断增长。

不断提高打印质量和完成度。使用经过微调的笛卡尔打印机，您可以通过使用高质量的挤出机和热端组合来提高打印质量。看看长寿命精密喷嘴不会有什么坏处，这样您就可以保持为自己设定的标准。

其他类型的熔融沉积成型 3D 打印机

市场上有几种不同类型的 3D 打印机并不那么受欢迎，主要是因为使用的技术和打印机的实际应用。让我们来看看一些鲜为人知的 3D 打印机。

极地打印机

尽管 Polar 打印机的工作原理与笛卡尔打印机相同，但它们并不限于具有固定轴的方形网格。相反，它们依赖于圆形网格并处理由角度和长度确定的坐标。最大的区别是打印床旋转以创建所需的角度，打印头上下移动以及从左到右移动。

Polar 打印机的主要优点是它们只使用两个电机来完成所有需要的运动，而笛卡尔打印机则有三个或四个电机来执行相同的功能。这使得极地打印机在能源效率方面具有优势。另一个优点是他们可以使用更少的空间打印更大的对象。 The print quality compares to the one of Cartesian printers.

Scara Printers

Scara stands for Selective Compliance Assembly Robotic Arm, which is the technology behind these types of printers. Established in the 1980s, the technology based on Cartesian principals broke ground in 2013 with the introduction of the RepRap Morgan printer.

The unique mechanical setup of the Scara uses three motors, two of which operate the printhead on the XY plane while the third controls movement on the Z-axis. The Scara printers do not have an attached build plate, making the printer frame smaller than other printers.

Scara printers fit into industrial printing and have a relatively fast print speed; However, they lack precision and do not attract much community support because of that.

Belt printers

Belt Printers were first introduced in 2010 but only recently have affordable ones been hit the market. The idea behind a belt printer is to mass-produce the same print. With current models, the printer head is set at a 45-degree angle, and the print bed is in the form of a conveyer belt. The nice thing about belt printers is that if there is a printing problem with one of the prints, it will not carry over into the following prints. The most popular model of belt printers is definitely the Creality CR-30 (picture above).

Here is an interesting video on hobbyist belt printers.

Honorable Mention (Not an FDM Printer)

Resin printers

Resin printers work via a different technology that uses UV light to cure liquid resin and is outside the actual scope of this article, but I wanted to include them because if you’re looking to create highly detailed prints, then resin printers are by far the best ones.

However, they are more expensive, the printing material is also more expensive than filament, and resin is toxic, which means that safety precautions have to be taken. It is worth mentioning that in the last couple of years there have appeared affordable yet reliable resin printers, like the Anycubic Photon Mono.

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