不知道大家有沒有注意到，在過去幾年中3D 打印技術越來越成熟，逐漸被人們關注和使用。作為一種新興的制造方式，它通過逐層添加材料來制造 3D 模型，為許多行業(yè)的發(fā)展帶來不少便利。光固化打印是目前比較常見的一種3D打印方式，它可以在相對較短的時間里打印高精度高質(zhì)量的模型。今天我和大家分享的是我最近入手的ELEGOO愛樂酷Saturn 3 土星光固化 3D 打印機的使用體驗。
一、產(chǎn)品開箱
Saturn 3的凈重有11 kg，加上打印機和各種配件讓它的包裝箱體積著實不小，幾乎占了我半個桌面。打印機被泡沫型材固定在包裝箱里，防護做得很到位。
開箱后打印機和零配件的包裝鋪滿了整個桌面，最吸引眼球的就是黑紅配色的Saturn 3和紅色的外罩。
光固化3D打印機使用液態(tài)樹脂做打印材料，這種材料普遍具有一些不愉快的味道，為了避免刺激呼吸道和皮膚，在打印的時候一定要做好防護。打印機的包裝里就附送了一些防護用品。上圖中從左至右依次是：USB空氣凈化器、漏斗、口罩、乳膠手套和鏟刀。
附送的其他配件還包括U盤（內(nèi)置了打印機的使用說明和切片軟件，打印的時候需要用U盤傳輸打印文件）、不同規(guī)格的六角扳手、金屬鏟刀和備用螺絲。
Saturn 3的電源適配器支持100-240V寬幅電壓輸入，支持24V/6.0A的輸出，功率可以達到144W。這款電源適配器的體積有點大，用起來比較占地方。如果能把電源內(nèi)置到打印機內(nèi)部就更好了，或者換用體積更小的氮化鎵電源。
打印機的構建板因考慮到運輸安全的問，在出廠的時候沒有安裝到打印機上，作為獨立的部件進行了單獨放置。
構建板的防護膜上用英文標注了安裝的注意事項，翻譯成中文大致的意思是“擰緊螺絲時請用力壓緊底板”，建議把文字提示做成中英雙語，畢竟國內(nèi)的玩家不是每個人都精通英語。構建板對于光固化3D打印是非常重要的，打印的模型就是附著在這塊板子上，所以它的好壞會影響到最終打印的成敗。Saturn 3的構建板使用了鐳雕工藝，通過細密的紋理增加模型的附著力，提供打印成功率。
Saturn 3打印機的主機集成了Z軸、料槽、LCD顯示屏幕、觸摸顯示屏和光學系統(tǒng)等部件，一套系統(tǒng)精密配合完成3D打印的工作。和FMD打印相比光固化3D打印機在料槽上方只需要控制Z軸方向上的機械運動。為了實現(xiàn)精密打印，這款打印機的Z軸采用了高精密雙直線導軌+T型絲桿組合的Z軸結(jié)構。Z軸電機的運行精度為1.25μm，在打印的時候可以使模型表面更光滑細膩。這款電機的靜音效果很不錯，運行時噪音可以控制在60分貝以內(nèi)，這得益于它使用的TMC2209驅(qū)動。
料槽是用來盛放打印樹脂的，采用了輕量化的金屬材質(zhì)，通過兩顆手擰螺絲固定在打印機的機身上。中板小臺階設計可以有效防止樹脂進入機器內(nèi)部損壞機器。
旋松螺絲取下料槽，料槽的透明部分是離型膜，UV光可以透過離型膜，對里面盛放的樹脂進行固化成型。離型膜屬于耗材，有一定的使用壽命，使用的時候定期檢查離型膜的狀態(tài)，保證打印質(zhì)量。
打印機上和離型膜相對的位置就是LCD顯示屏幕，Saturn 3使用了一塊10寸超清12K單色液晶屏，分辨率達到了11520×5120，高分辨率的液晶屏有利于提高打印精度。LCD屏幕可以選擇性的曝光特定的區(qū)域和形狀，從而實現(xiàn)模型的逐層固化。關于光固化的打印原理大家可以自行搜索相關介紹，這里就不做科普了。
光學系統(tǒng)是這套打印機的重要核心之一，Saturn 3的光學系統(tǒng)里采用了專利菲涅爾透鏡和COB光源（405nm）結(jié)構的光學設計方案。菲涅爾透鏡光源由100顆高度集成的UV LED燈組成，光學系統(tǒng)的光衰在連續(xù)工作5000小時后仍可以保持在5%以內(nèi)，屬于很優(yōu)秀的水準。
機身左側(cè)的位置預留了一個USB接口，用來安裝附送的空氣凈化器。這個接口不是普通的USB接口，電壓和電流比較特殊，僅支持ELEGOO自家的套件，不要隨便把USB設備插到這里。前文提到附送的U盤不是插這里，千萬不要插錯。
除了電源控制使用了機械開關以外，Saturn 3的操控都是通過機身前面的一塊3.5英寸電阻屏來實現(xiàn)的，支持單點觸摸操作。
機身右側(cè)靠近背面的位置有一個USB接口，這里才是用來插U盤傳輸打印文件的。這個位置有些靠后，如果打印機右側(cè)靠墻放置會影響插拔U盤，多少會有點不太方便。不知道設計師為什么不把接口設計在機身前面板上，我猜可能是出于美觀方面的考慮。機身兩側(cè)設計了散熱開孔，通過合理的風道進行散熱。機器內(nèi)部也有一套完善的散熱系統(tǒng)，4根純銅導熱管加四風扇給機器提供主動散熱。在工作期間發(fā)光源的溫度可以始終保持在60度以下，在保證機器穩(wěn)定運行的同時也有利于降低光源系統(tǒng)的光衰，延長打印機的使用壽命。
二、打印過程
調(diào)平是打印之前非常重要的一個步驟，會影響后面的打印成功率和打印質(zhì)量。在調(diào)平以前需要卸掉料槽，將附送的調(diào)平卡放在LCD顯示屏上。
擰緊打印平臺頂部的五星把手，防止平臺晃動。
用工具松開打印平臺上的兩顆螺絲，讓平臺的構建板可以自由的活動。在調(diào)平的過程中構建板可以更好地貼合LCD屏幕。
在打印機上點選回零（上圖中小房子的圖標），打印平臺會下降直到貼合LCD屏幕，然后把前面調(diào)松的兩顆螺絲重新擰緊。這時候用手抽出夾在構建板和LCD屏幕中間的調(diào)平卡，如果有輕微的阻力，說明打印機已經(jīng)調(diào)平好了。如果太緊或太松就按上下箭頭調(diào)節(jié)平臺的高度，直到達到前面的狀態(tài)，完成調(diào)平工作。
ELEGOO有很多種不同顏色不同性狀的樹脂，我使用的是支持水洗的樹脂，打印后的模型可以直接用水沖洗，不用再用酒精等專用的清潔劑來清洗模型，既省事又省錢。
把樹脂倒入料槽，記得一定要插上附送的空氣凈化器，別看凈化器的體積小，實測效果還是很好的，在套上外罩后根本聞不到樹脂的氣味。
給打印機套上外罩以后就可以進入打印過程了。Saturn 3的打印成型空間達到了218.88mm×122.88mmx250mm，可以打印相對較大的模型，給用戶更多發(fā)揮的空間。
U盤里附送了Chitubox和Voxeldance Tango兩款切片軟件，用戶可以根據(jù)自己的習慣選擇適合自己的切片軟件。同時U盤里還有幾款測試模型，可以測試打印機的打印質(zhì)量。ELEGOO自主研發(fā)了開源的GOO切片格式，支持Tango、Chitubox、Lycheeslicer等軟件，用戶使用起來不受限制，更靈活自由。
在Chitubox里選擇對應型號的打印機，這里選擇ELEGOO SATURN 3，軟件會調(diào)用相關的參數(shù)來完成后面的切片過程。
在軟件里還可以設置樹脂的價格，切片以后軟件可以估算出消耗樹脂的用量和模型的價格，同時也會給出打印時間。
三、打印質(zhì)量
Saturn 3采用光固化技術來打印模型，它需要通過特定波長的紫外光照射光敏樹脂，按照切片軟件的數(shù)據(jù)使模型固化。根據(jù)模型大小不同和復雜的程度，花費的時間也不相同。
我試著用Saturn 3打印一尊《艾爾登法環(huán)》里騎士雕像的模型，這套模型的細節(jié)非常多，要想還原細節(jié)需要打印機有很高的精度才行。
合理擺放模型既可以節(jié)省打印時間又能節(jié)省樹脂的用量，在保證模型穩(wěn)固的前提條件下多嘗試不同的擺放位置，找到效率最高的放置方法。
號角的長度25mm，在這么小的零件上仍然保留了建模時設計的花紋，細小的地方都能打印得很精準。
馬頭模型長度50mm，馬眼睛上的眼睫毛相比號角的細節(jié)難度更大，但是Saturn 3還是很好地完成了打印工作。
模型文件里給睡袋設計了布紋，用FDM打印機來打印這種布紋難度應該是挺大的。不過還原細節(jié)正好是光固化打印機的強項，打印好的模型從視覺和觸覺上都很貼合現(xiàn)實，就像是縮小了的實物。
對比打印出的成品和模型渲染圖，細節(jié)還原的很到位，基本是1:1還原了設計圖。
最后展示一下組裝完成后的模型。這套模型比較復雜，要打印20多個部件后拼裝在一起，我連續(xù)打印了將近48小時才完成打印工作。
這是我第一次使用3D打印機，總體感覺是非常容易上手，用過以后就再也回不去了。一切都按照操作指南進行，把該注意的事考慮周全，切片軟件調(diào)整好模型的擺放，基本是不會翻車的。ELEGOO的Saturn 3光固化3D打印機非常適合打印對細節(jié)和精度要求高的模型。對于動手能力強的人，還是挺適合入手一臺3D打印機的，平時打印一些手辦、玩具，或者自制一些工具，比花錢買要更有意思。
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