使用 3D 印表機列印物體的簡短指南

三維列印（3D 列印）是指使用 3D 軟體設計物件並將其打印出來的過程，通常需要使用 3D 印表機軟體進行預切片，這有助於逐步列印物件。許多 3D 印表機使用固體樹脂線材作為“墨水”，頭部加熱線材，然後使用它來列印設計好的物件。

本書介紹的 3D 印表機由 Ultimaker 公司製造，使用的型號為

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。

本指南可能對列印來自其他製造商的物件有所幫助，例如 Aleph Objects、Airwold 3D、AIO Robotics、3D Maker、Sindoh、Voxeljet、Mcor、Materialise NV、Fusion3、FormLabs、EnvisionTEC、Creality、Carbon 3D 等生產的模型。

3D 印表機

3D 印表機根據檔案中提供的指令，逐段列印物件，直到完成。它們使用固體材料，通常是室溫下的固體樹脂，線材被載入到印表機頭部，頭部會加熱樹脂，使其液化，然後逐段列印，並逐次將半液態的段新增到平臺上，這些段是物件的構建塊，在重力的作用下它們會融合在一起，並在達到室溫時凝固，當整個物件列印完成時。Made In Space 公司正在開發用於微重力環境的 3D 印表機，用於在重力較小的行星或星際旅行中進行 3D 列印。

3D 列印檔案可以儲存在 USB 驅動器中，然後插入印表機的 USB 插槽。較新的印表機版本也可以使用儲存在計算機中的檔案，或者使用藍牙、wifi 和雲服務來訪問這些檔案。

使用者介面

3D 印表機可以使用觸控式螢幕前面板或傳統的前面板 LCD 面板和旋鈕來控制，也可以透過連線的計算機來控制。

它們使用內部軟體來操作，大多數情況下，使用者與印表機的互動就是選擇要列印的檔案並按下開始按鈕開始列印。

較新的 3D 印表機版本可以識別最後新增到 USB 驅動器中的檔案，而舊版本則允許使用位於印表機前面的旋鈕來選擇檔案，同時在位於印表機前面的螢幕上讀取檔案。

用於建立物件的材料可能會有所不同，目前最常用的材料是聚乳酸 (PLA)，但也使用其他材料。3D 印表機將材料液化，然後列印物件，並在恢復到室溫時固化。

3D 印表機最常用的格式是 .stl，但它們也支援以下格式：OBJ、X3D、3MF、3DS、OBJ、AMF、STEP、COLLADA、PLY、FBX、3MF、IGES 等。

材料

3D 印表機最常用的材料之一是聚乳酸 (PLA) 樹脂，它們以線軸的形式提供，放置在 3D 印表機的線軸架上，用作列印材料。3D 印表機還可以使用以下材料：

聚丙烯 (PP)
聚乙烯醇 (PVA)
丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)
聚乳酸 (PLA)
韌性 PLA，[29]
共聚酯 (CPE)
尼龍
聚碳酸酯 (PC)
熱塑性聚氨酯 (TPU 95A)
分離劑
熱塑性彈性體 (TPE)
金屬，
陶瓷。

發光 PLA 也可在某些 3D 印表機中使用，這些材料可以吸收光能，並在黑暗中釋放吸收的能量時發光。許多 Ultimaker 印表機無法打印發光 PLA。

其他選項

許多 3D 印表機允許使用多個線材和顏色，這些選項可以在 Cura 中選擇，軟體會指示印表機如何使用這些線材。

3D 印表機使用

3D 印表機的使用可以概括為三個步驟：載入線材、選擇要列印的檔案，然後等待物件列印完成。

使用 3D 印表機的步驟如下：

開啟印表機：開關鍵位於印表機背面。

選擇並載入線材

選擇一卷線材，可以是任意顏色的樹脂 PLA 線材，或其他材料。檢查線材是否彎曲或熔化，如果有，則將彎曲或熔化的部分剪掉。

將線材線軸放在印表機背面的線軸架上，按照印表機說明將線材插入 3D 印表機（有時這需要按下按鈕才能將線材送入印表機）。將線軸放線上軸架上時，應確保線材朝向機器的線材輸入饋送器。

使用印表機上的前面板選單載入線材，選擇所選的樹脂型別。如果線材未到達頭部，請選擇再次載入材料，當它到達頭部時，它會擠出材料。

等待材料以兩個伸展的臂的長度打印出來，然後選擇接受選項。確認是否如此，如果出現故障，請重新載入材料並確認。

如果線材未完全載入，未到達頭部，並停留在軟管中間，則可能是由於材料彎曲，如果是這種情況，請解除安裝，剪斷並重新開始該過程。在某些印表機中，頭部在不加熱時會閃爍藍色，在加熱時會閃爍紅色。

選擇要列印的檔案

將 USB 驅動器插入 3D 印表機，然後選擇要列印的物件。等待印表機前面板螢幕上顯示的幾分鐘或幾小時。

選擇並載入使用的材料，如果未檢測到材料，請選擇材料並確認。如果需要，取下以前的材料並重新插入，然後如果材料正在擠出，則在材料擠出時確認。如果未檢測到檔案，請改用 .stl 格式。

列印檔案

在 LCD 螢幕上選擇“列印”選項，構建平臺將加熱幾分鐘，然後開始列印物件，這段時間可能是幾分鐘或幾小時，時間將在 LCD 螢幕上顯示。

當物件完全列印完成時，LCD 螢幕上將顯示訊息。

最後一步

待物體列印完成後，等待兩分鐘，使底座和物體冷卻，然後使用刮刀解除安裝材料。

移除 USB 快閃記憶體驅動器。

點選返回選項，材料，解除安裝材料，讓線材從印表機中退出。

按下按鈕將線材從印表機中取出，並將樹脂放入其盒子裡。

關閉印表機。

Cura（免費軟體）

自 1970 年以來，許多 3D 列印機制造商都設計了自己的軟體，但這些軟體並非設計用於在其他 3D 印表機上執行。2012 年，David Braam 建立了第一個 3D 列印免費軟體 Cura。該軟體允許對 3D 物體進行切片，並新增 3D 印表機列印完整物體所需的指令，使用小切片或片段將這些切片或片段熔合到完整的物體中。它還允許對物體進行修改，並允許更改 3D 列印過程，如速度、溫度等。

自 2015 年以來，Ultimaker 公司繼續開發 Cura，並將其重新命名為 Ultimaker Cura。

3D 列印軟體的主要功能是對 3D 物體進行切片，這將允許以固定的順序一次建立物體的每個部分，使用的格式是 .slt，生成的檔案大小範圍從 10 MB 到 1 GB。.SLT 檔案可以儲存到 USB 驅動器中。一旦生成 .slt 檔案，它就可以在 3D 印表機中列印，只需將檔案儲存到 USB 驅動器中即可。該軟體還指示使用所選印表機型號列印檔案所需的時間。