开放式和封闭式被动/主动室 3D 打印机

所有塑料在高温下挤出时都会在冷却过程中发生收缩 可以介于 0.3 % 和 4 % 之间。 如果冷却不平稳且不均匀，这种收缩会导致变形，从而导致部件翘曲、分层或尺寸变形等问题。

表 1. FFF 3D 打印中使用的各种塑料的收缩百分比。来源：特种化学网

为避免此问题，在整个打印过程中，零件周围的温度理想情况下应略低于材料的玻璃化转变温度 (Tg)，打印后应缓慢降至室温.

表 2：各种长丝的 Tg 和印刷温度。来源：Filament2print

那些收缩率低（小于 0.5%）的材料不需要加热零件环境，因为收缩效应几乎可以忽略不计，因此它们可以在开放式 3D 上完美打印打印机 ，甚至是大零件 .这些材料主要是 PLA 和大多数 PETg 长丝（但不是其他共聚酯，如 PET 或 CPE），以及它们的衍生物。

可以在开放式打印机上打印收缩率较高的材料，但是这种可能性仅限于小零件，因此对于此类材料，建议使用封闭式打印机或带有主动加热装置的打印机室.

图 1：打开的 3D 打印机。来源：Prusa3D

开放式打印机主要推荐用于打印 PLA、PETg 和柔性灯丝。

封闭式打印机或带有被动加热室的打印机

封闭式打印机是指打印区域完全封闭的打印机。一些制造商使用术语被动加热室，因为它们倾向于积聚打印平台产生的热量。

这些打印机可以达到的内部温度因打印机而异 取决于它们的制作材料、体积、打印平台的温度、绝缘质量和它们所在房间的温度。 一般来说，质量最好的打印机最多只能提供 45°C 到 65°C 之间的温度。

虽然这些温度不是很高，但它们接近尼龙、ABS 或 ASA 等材料的 Tg，使它们更易于打印并允许生产更大的部件。尽管这些类型的打印机大大改进了这些类型材料的打印，但它们可能无法打印大体积零件。这些打印机推荐用于打印 PETg、ABS、ASA、尼龙或 HIPS 材质的中小型零件。

图 2：带有被动加热室的 3D 打印机。来源：Raise3D

一般来说，不建议在完全关闭的情况下在此类打印机中使用 PLA，因为产生的热量会超过灯丝的 Tg，导致其在热端内部软化并导致果酱。

带有主动加热室的封闭式打印机

这些是能够控制室内温度的 3D 打印机。它们通常比以前的更复杂，成本更高。它们还包含高温热端（400 ºC - 500 ºC）和液体冷却系统。

有高温和低温两种。

低温加热室

低温主动加热室打印机通常允许将最高温度控制在 80 ºC 到 120 ºC 之间。这些打印机专为生产高质量、大型 ASA、ABS、尼龙或 PC 零件而设计。

图 3：带有低温加热室的 3D 打印机。来源：3ntr

虽然这些类型的 3D 打印机有时被宣传为与 PEEK 兼容，但它们通常并不与所有类型的 PEEK 兼容，仅与一些低温 PEKK 兼容，并且总是限于小零件。

这些类型的 3D 打印机非常适合生产需要良好尺寸稳定性和低变形的 ABS、ASA、尼龙和 PC 零件，是使用这些材料生产技术零件或功能部件时的最佳选择。

高温加热室

一般来说，它们允许将温度控制在 160 ºC - 180 ºC 的范围内。这些打印机专为生产 PEEK、PEKK 和 PEI 零件而设计，因此使用其他类型的材料并不常见。该设备价格昂贵，需要经过专门培训的人员才能使用。

图 4：带有高温加热室的 3D 打印机。来源 Dynamical3D

选择打印机类型时，事先确定将使用什么类型的零件和材料非常重要。

本指南以一般方式讨论这些概念，并不侧重于特定的品牌或型号，尽管它们可能会在某些时候被提及。不同品牌和型号之间的校准或调整程序可能存在重要差异，因此建议在阅读本指南之前先查阅制造商手册。