层风扇：FDM 3D 打印成功的关键
谈论 FDM 3D 打印机功能部件时，层风扇是最重要的组件之一。3D 打印机热端区域通常有两个风扇，一个冷却热端散热器，另一个冷却喷嘴挤出材料。本文讨论后者——层风扇。
何时必要
所有用户都尝试过打印小面积区域零件，喷嘴持续在同一区域移动，导致温度过高使零件软化。打印高细长零件（如小直径圆柱）时同理，热量在同一区域累积导致零件灾难性变形。另一典型变形是大角度悬臂，仍处高温的材料因悬空而变形，直至固化。
所有这些问题只需正确使用层风扇即可解决。
图 1：无/有层风扇的小零件对比。
兼容材料
讲解层风扇配置前，用户须知哪些材料推荐用层风扇，哪些不推荐。
PLA
PLA 是最需要层风扇的材料，因其软化点低。喷嘴在同一区域短暂停留就会导致零件不可逆变形。因此层风扇是所有使用 PLA 或以此聚合物为基础复合材料的 FDM 3D 打印机关键部件。
ABS
此材料及类似 ASA 完全不兼容层风扇。因 ABS 对气流导致的温度骤降极敏感，剧烈变化引起开裂（层间分层）和打印彻底失败。因此使用 ABS 和 ASA 时必须用全封闭 3D 打印机。
其他材料
除上述材料，FDM 打印还有许多丝材，各有不同打印配置。下表列出大多数可用材料及是否需要层风扇：
| 材料 | 层风扇 |
|---|---|
| PLA | 是 |
| ABS | 否 |
| 柔性材料 | 是 |
| HiPS | 否 |
| PETG | 是 |
| 尼龙 | 否 |
| ASA | 否 |
| PC | 否 |
| PP | 是 |
| PVA | 是 |
表 1：材料对层风扇需求。
专家建议
知晓是否需要层风扇后，用户须知如何及何时使用。
打印开始时用户需要首层牢固粘附底板，不因打印而翘边。这不仅靠改善粘附的产品，还靠保持温度稳定，所以前两层必须关闭层风扇。打印达一定高度后，层风扇速度须根据每层零件几何形状调整。一般有两种情况需调整速度：单层打印时间大于 5 秒和小于 5 秒。前者，层风扇速度从层时 20 秒以上时 70% 线性增加至 5 秒层时 100%。层时小于 5 秒时，用户须用100% 速度，有时仍不足导致零件变形。此问题常见于打印细长零件，解决方法是尽可能同时打印多个分离零件，使每层有冷却时间。
任何切片软件（Cura、Simplify3D、Slic3r...）允许在用户想要的零件高度修改层风扇速度。
图 2：Simplify3D 中配置层风扇。来源：Simplify3D。
结语
所有 FDM 3D 打印机用户正确使用层风扇至关重要，它是提升零件质量和复杂度的利器。
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