用于 3D 打印的 1.75 毫米与 3 毫米灯丝:它们的优缺点!
您可能最近进入了 3D 打印的世界,但仍然不知道有两种标准直径的灯丝。您也有可能从 10 年前自己制造机器的人那里购买了一台二手打印机,当时最常用的灯丝直径为 3 毫米。在任何情况下,了解市场上都有这两种直径是很有用的。了解它们的优缺点对于您决定是否打算购买 3d 打印机至关重要。
虽然现在的标准是 1.75mm 灯丝,但许多制造商仍然生产 3mm 灯丝。关于哪一种最好有各种口味的意见,因此您应该了解每种口味并自行决定。
如果您不想深入研究该主题,我建议您购买兼容 1.75 毫米灯丝的 3D 打印机。事实上,除非你有一个非常特殊的目的需要 3 毫米喷嘴,否则我总是建议使用 1.75 毫米标准。市场的标准是明确的,一些专家也认为,购买一个不太受欢迎的 3mm 线轴的灯丝将变得越来越困难和昂贵。
我在下表中列出了每种灯丝的最重要的优点和缺点。
1.75mm 灯丝 | 3mm 灯丝 | |
打印速度(更高) | X | O |
电源要求(较低) | X | O |
组件重量(较轻) | X | O |
市场可用性(更高) | X | O |
尺寸公差要求 | O | X |
容易缠结(下) | O | X |
灯丝弯曲(下) | O | X |
吸湿性(较低) | O | X |
挤出机流量(更高) | O | X |
鲍登系统(更高兼容性) | O | X |
市场价格(较低) | X | O |
渗出(下) | X | O |
打印精度(更高) | X | O |
哪种线材直径在 3D 打印中最受欢迎?
3D打印中最流行的直径绝对是1.75mm。使用这种直径的用户的百分比每天都在稳步增长,扭曲手臂以支持更细的灯丝。几乎每家家用 3d 打印机制造商都专门销售 1.75mm 兼容机器。
如果您的打印机(您会遇到)出现问题,无论是其硬件、固件还是任何硬件或软件组件,您都可以在网络上的任何论坛(以及 3dsolved.com 😀)上轻松查找解决方案。那是当且仅当您有一台 1.75 毫米打印机时。否则,你得到的帮助会很少,而且可能已经过时了。
此外,该行业的所有改进和创新几乎都是针对 1.75 毫米打印机进行的。
1.75mm灯丝用于3D打印的优缺点
1.75mm 灯丝用于 3D 打印的优势
如前所述,市场已决定选择此直径作为业余爱好者或桌面 3d 打印机市场的标准。尽管如此,了解这种趋势背后的原因还是很有趣的。
更高的打印速度
为了打印一个物体,显然需要熔化灯丝,以便将其放置在物体的数字版本上。这意味着穿过热端的所有塑料都必须达到工作温度。加热块产生的热量通过简单的热传导过程传递到喷嘴和枪管朝向灯丝。热量从灯丝外围传递到其中心纤维的速度主要取决于塑料的类型及其几何形状。因此,较粗的灯丝需要更长的时间才能达到相同的核心温度。
由于熔化时间更短,可以增加通过喷嘴的灯丝流速,从而提高打印速度。
耗电量更少
如果我们分析两条细丝的横截面,我们会发现 3mm 细丝的面积几乎是其细丝的 3 倍。这导致喷嘴中的压力与 1.75 毫米灯丝相比也成倍增加。为了达到这个压力水平,挤出机必须产生足够的力,否则步进电机将开始丢失(跳过)步数。
1.75mm 的灯丝需要较少的推力。换句话说,即使使用更小、功率更低的步进电机,机器也能正常工作。
缩小挤出机尺寸
正如我们刚才所说,挤出更粗的灯丝需要更多的功率。为了解决这个问题,第一批制造商使用更强大的电机来推动 3 毫米长的灯丝,从而增加了挤出系统的重量和体积。在直接型挤出机系统中,这种额外的质量会产生过度的惯性,从而产生不必要的振动。这些被传送到物体上,导致它伴随着可怕的摆动。
1.75 毫米长的灯丝可以与没有齿轮减速的挤出机一起使用,使用较低扭矩(因此更小)的步进电机。
更高的市场可用性
由于 1.75 毫米直径的灯丝是新标准,因此在任何灯丝商店都更容易找到这种直径的库存。颜色和材料的可用性也更高,因为许多灯丝制造商不生产 3 毫米线轴。经销商也更喜欢保留更大的 1.75 毫米库存,尤其是 PLA,因为它是所有材料中使用最广泛的灯丝。
1.75mm 灯丝用于 3D 打印的缺点
虽然选择1.75mm灯丝的原因有很多,但也有一些缺点:
尺寸公差更小
数字“1.75 毫米” 是一个标称值,但实际上灯丝在其尺寸上有一个公差范围。有些部分可能更薄,而其他部分则更厚。甚至螺纹的横截面也可以是椭圆而不是圆形。现在大多数厂家达到的质量越来越高,但没有100%完美的灯丝。
与 3 毫米的相同偏差相比,1.75 毫米灯丝的误差百分比为 + – 0.1 毫米。出于这个原因,较便宜的灯丝在打印过程中往往会导致卡纸(由于尺寸过大)或挤出不足(由于尺寸较小)。
不管这个缺点如何,制造商已经设法越来越多地提高其灯丝的最大公差。最极端的例子是 Prusament,他们提供一个二维码来检查他们生产的每个单独线轴的质量。根据下图,这个线轴的公差正好在一根头发丝的直径之内。
容易纠结
由于 1.75 毫米的灯丝更细更轻,如果我们在处理线圈时丢失了灯丝的尖端,它可能会与自身纠缠在一起。 “结”可能很难看到,大多数用户会在不知道问题即将来临的情况下开始打印。一段时间后,灯丝卡住,破坏打印,严重损坏打印机。
它更容易弯曲
当使用柔性灯丝(例如 TPU)打印物体时,与 3mm 的灯丝卷轴相比,使用 1.75 毫米灯丝卷轴可能会导致更多问题。到达喷嘴区域后,灯丝沿其轴线增加张力。这种压缩将导致长丝在机筒和挤出机之间的任何自由区域弯曲。如果打印机是鲍登型,问题就更大了。
3mm灯丝的优缺点
3mm 灯丝用于 3D 打印的优势
从目前我们所看到的情况来看,1.75mm 的灯丝似乎比 3mm 的要好得多,但是使用更粗的灯丝进行打印时也有一些优势。
它吸收的水分较少:
尽管您可能不这么认为,但较粗的灯丝受水分的影响较小。由于它具有较低的表面积/体积比,并且其外部较早饱和,因此保留了其内部。
允许增加挤出流量
与更宽的喷嘴相结合,可以以非常高的流速挤出 3mm 细丝。通过设置适当的打印参数,可以在非常大的物体上提高打印速度。观看以下视频,其中使用 2 毫米喷嘴打印对象。
用 1.75 毫米的灯丝打印这样的物体是不可能的。对于初学者来说,直径将小于喷嘴的直径,这意味着它会在不被喷嘴筒压缩的情况下通过。这将导致准确性的巨大损失。
更适合鲍登系统:
使用带有 Bowden 型系统的打印机的主要缺点是灯丝会沿其路径弯曲或压缩,而使用较粗的灯丝则更难发生这种情况。
3mm 灯丝用于 3d 打印的缺点
不那么流行的直径选择也有其缺点也就不足为奇了。如果不是因为运气不好,市场选择了几乎放弃这个直径,原因如下:
通常更贵:
制造 3mm 灯丝时,生产成本较高。这是因为制造商生产越来越多的 1.75mm 灯丝,并且市场竞争更加激烈。这不是由这种直径的某些固有特性造成的,而是由简单的规模经济造成的。
渗出增多
这种类型的热端熔体体积更大,这意味着喷嘴尖端在打印开始时滴落得更多。设置正确的回缩速度和距离参数也更加困难。如果您曾经使用更大的喷嘴(例如 0.8 毫米)打印过物体,您可能会遇到类似的情况。
较低的尺寸精度:
尽管这是由喷嘴的宽度决定的,但我们不能将 0.1 喷嘴与 3 mm 挤出系统结合使用,因为即使对于带有减速齿轮的挤出机,热端的压力也会太高。这意味着大多数喷嘴的直径更大,这是精度损失的实际原因。
为什么3D打印有两种灯丝直径标准?
几年前,3d 打印是为大学或研究人员保留的技术。当他们不得不为他们的机器选择输入材料时,他们选择了 3mm 的路线,因为这个直径已经可用了。 3mm 线轴用于焊接通过其他技术(例如注塑)制造的 ABS 零件,因此早期的设计师采用了已经存在的东西并围绕它制造了他们的机器。
RepRap 项目一诞生,许多 3D 打印机制造商和制造商就注意到使用更细的线材可以优化其打印机的挤压能力,同时减小许多组件的尺寸。从那时起,1.75mm 灯丝已成为 3D 打印的标准,尽管大多数灯丝制造商继续为其客户提供这两种尺寸。
你能在 1.75 毫米的机器上打印 3 毫米的灯丝吗?
如果您误买了 3 毫米线轴,您应该尝试的第一件事是将其退还给卖家。如果卖家决定不更换线轴,您可以尝试将灯丝卖给 3mm 用户。这不是很有用的建议,因为您可能想知道是否可以将 3 毫米线轴与 1.75 毫米打印机一起使用。
3mm 的灯丝不适合 1.75mm 挤出机的孔,所以即使尝试也无法使用。如果您有一些奇怪且晦涩的 3d 打印机,但 3 毫米灯丝确实适合,您仍然不应该使用它。由于整台机器设计为使用 1.75mm 灯丝,因此您很可能会永久损坏某些组件。
3mm直径的灯丝实际上是2.85mm吗?
如果您使用卡尺测量 3 毫米灯丝的直径,您会注意到它的实际尺寸约为 2.85 毫米。这主要是因为 PTFE 管的内径为 3mm(标称值),如果沿路径的某处存在干扰,则会导致灯丝卡住。如果您拥有 3 毫米 3d 打印机,请查看制造商的数据表以在切片机软件中正确设置此参数。改变切片机中的灯丝直径也相当于改变流量。
您可以将 3 毫米打印机转换为与 1.75 毫米兼容吗?
将您的 3 毫米打印机转换为 1.75 毫米打印机是非常有可能的。事实上,直到最近,这比我想象的要容易。您只需更换挤出系统的组件,从挤出机到热端即可。
观看以下视频,Thomas Sanladerer 通过简单的分步教程完成了这个过程。
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