高分辨率3D打印機(jī)(一）：終極指南

魔猴君  知識(shí)堂   226天前

高分辨率3D打印機(jī)（二）：最高分辨率FDM 3D打印機(jī)

高分辨率3D打印機(jī)（三）：最高分辨率樹(shù)脂3D打印機(jī)

談到3D打印，談?wù)摲直媛屎芟裾務(wù)撈?chē)的性能；它是相對(duì)的，也可以是主觀的，并且它涵蓋了一系列可能的測(cè)量。

對(duì)于某些人來(lái)說(shuō)，高分辨率意味著精細(xì)的細(xì)節(jié)，而對(duì)于另一些人來(lái)說(shuō)，則意味著光滑的表面光潔度。您還可能將高分辨率視為總體打印質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)。為了使這個(gè)主題更加混亂，“分辨率”這個(gè)詞經(jīng)常與精度或準(zhǔn)確度互換使用，甚至打印機(jī)制造商也是如此。

分辨率方面有一些標(biāo)準(zhǔn)，具體取決于您使用的3D打印機(jī)類(lèi)型（長(zhǎng)絲、樹(shù)脂、粉末等），但要知道，分辨率方面最高的并不總是簡(jiǎn)單的答案。今天，魔猴網(wǎng)就此和大家一起深入地探討一下。

一、測(cè)量分辨率的不同方法

高分辨率是立體光刻(SLA)、數(shù)字光處理(DLP)和液晶顯示器(LCD)等樹(shù)脂技術(shù)中最常提及的參數(shù)，因此本指南的大部分內(nèi)容涵蓋樹(shù)脂分辨率。

對(duì)于樹(shù)脂3D打印機(jī)，分辨率通常以水平(XY)測(cè)量值給出，而對(duì)于熔融沉積建模(FDM)和粉末床技術(shù)，分辨率通常以垂直(Z)測(cè)量值或簡(jiǎn)單地為層高。

不管您如何解釋分辨率，它通常指的是3D打印機(jī)可以可控且可重復(fù)地創(chuàng)建的最小工件。在某些情況下，打印機(jī)制造商會(huì)列出他們確定其機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)的“理論”分辨率，但要使分辨率成為有用的質(zhì)量，它應(yīng)該反映實(shí)用且可預(yù)測(cè)的內(nèi)容。

這個(gè)由打印服務(wù)Merit3D制作的精細(xì)龍樹(shù)脂3D打印件顯示了一些可以通過(guò)后處理平滑的層線（來(lái)源：Merit3D）

當(dāng)我們談?wù)摲直媛蕰r(shí)，我們通常指的是水平或垂直分辨率，或兩者兼而有之，具體取決于3D打印機(jī)的技術(shù)。水平分辨率是打印機(jī)可以在平面上打印的最小可能細(xì)節(jié)。另一方面，垂直分辨率或圖層高度是可以打印的圖層的最小高度。這聽(tīng)起來(lái)可能很簡(jiǎn)單，但仍然存在一些細(xì)微差別，我們將在下面詳細(xì)介紹。

分辨率經(jīng)常與以下術(shù)語(yǔ)混淆或互換使用，這些術(shù)語(yǔ)也很重要，但不是我們?nèi)绾味x分辨率。

最小特征尺寸是可以嵌入表面或從表面伸出的最小的明顯特征。它與分辨率相關(guān)，但通常稍大一些，因?yàn)樗且曈X(jué)屬性。

準(zhǔn)確度通常以3D打印機(jī)偏離目標(biāo)分辨率的程度來(lái)衡量，例如飛鏢瞄準(zhǔn)的準(zhǔn)確度。例如，2微米的精度意味著打印在任何方向上都可能偏離目標(biāo)2微米?！?0微米的精度對(duì)于一種應(yīng)用可能是可接受的，但對(duì)于另一種應(yīng)用則不可接受。

精度是一個(gè)通用術(shù)語(yǔ)，通常包含層高、精度、分辨率和其他因素。它不是任何特定打印屬性的數(shù)字度量。高精度是制造商的普遍訴求。

“公差”是您在專(zhuān)業(yè)和工業(yè)3D打印機(jī)的描述中會(huì)看到的一個(gè)詞，其中打印零件能否按照所需規(guī)格和精確尺寸生產(chǎn)至關(guān)重要。與精度一樣，3D打印機(jī)的容差不是任何特定打印屬性的數(shù)值度量，但它可以等同于精度。如果您的零件規(guī)格需要2毫米公差，而您的打印機(jī)具有0.5毫米的精度，那么可以依靠它來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的2毫米公差。

3D打印機(jī)制造商可能對(duì)相同質(zhì)量使用不同的術(shù)語(yǔ)，甚至可能不會(huì)透露某些測(cè)量值，例如層高或分辨率

由于缺乏規(guī)格表的任何行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制造商旨在以發(fā)揮其最佳功能的方式解釋其機(jī)器的屬性。另外，更重要的是，市場(chǎng)上有數(shù)千種3D打印機(jī)，比較規(guī)格表并不重要，重要的是考慮您的應(yīng)用、預(yù)算、時(shí)間表、材料和其他因素。

然而，3D打印中的分辨率籠罩在神秘之中，因此我們的目標(biāo)是澄清它的真正含義。

二、3D打印技術(shù)分辨率

層高或?qū)臃直媛适?/span>3D打印機(jī)分辨率的一種衡量標(biāo)準(zhǔn)，但它也是可調(diào)整的并且取決于材料

（來(lái)源：Eco3D Designs，CEAD）

分辨率的衡量方式根據(jù)技術(shù)而不同，但這里概述了一些主要3D打印技術(shù)根據(jù)分辨率（從最小到最大）的排名。

三、獨(dú)一無(wú)二的微型3D打印

Nano Dimension Fabrica Group的超高分辨率微型3D打?。▉?lái)源：Nano Dimension）

分辨率最小的3D打印機(jī)屬于微型3D打印類(lèi)別。這里的分辨率約為20納米或0.00002毫米，比人類(lèi)頭發(fā)的寬度小約5,000倍，也比典型桌面3D打印機(jī)的分辨率小約5,000倍。如果您正在尋找產(chǎn)品原型的精細(xì)細(xì)節(jié)，這無(wú)疑是多余的。

微型3D打印機(jī)通常用于芯片制造中的電子產(chǎn)品。事實(shí)上，2023年，印度班加羅爾科學(xué)研究所宣布正在致力于開(kāi)發(fā)一款用于AR/VR耳機(jī)、單反相機(jī)和智能手機(jī)的高性能光學(xué)設(shè)備的3D打印機(jī)，這不需要

用于心臟支架等醫(yī)療設(shè)備以及非常專(zhuān)業(yè)的精密制造。

四、影響分辨率的其他因素

FDM 3D打印（左）無(wú)法達(dá)到SLA打印提供的分辨率和表面質(zhì)量（來(lái)源：Formlabs）

您選擇的材料對(duì)您的分辨率影響最大，這就是為什么3D打印機(jī)制造商經(jīng)常為他們推薦的每種材料提供不同的分辨率。還有其他因素會(huì)影響3D打印機(jī)獲得的分辨率，包括：

材質(zhì)品質(zhì)

切片器設(shè)置

噴嘴尺寸

機(jī)器振動(dòng)

零件磨損或有缺陷

如果您的3D打印機(jī)無(wú)法獲得以前的分辨率，則可能的罪魁禍?zhǔn)资?D打印機(jī)的某些部件剛剛磨損。DLP投影儀在需要更換之前只能保持穩(wěn)定的高強(qiáng)度一定的小時(shí)數(shù)（大約10,000）。LCD屏幕在打印約1,000小時(shí)后就會(huì)開(kāi)始變壞并燒毀，而FDM打印機(jī)在使用一段時(shí)間后需要新的噴嘴。

五、3D打印中的分辨率有多重要？

使用Formlabs的碳纖維注入尼龍11粉末材料進(jìn)行SLS 3D打印的零件（來(lái)源：Formlabs）

樹(shù)脂3D打印機(jī)制造商Formlabs在其一份出色的指南中表示，“分辨率本身通常只是一個(gè)虛榮指標(biāo)。”

分辨率本身并不是購(gòu)買(mǎi)或不購(gòu)買(mǎi)特定3D打印機(jī)的理由，事實(shí)上，行業(yè)對(duì)分辨率的癡迷可能會(huì)成為3D打印機(jī)采用的障礙，因?yàn)榉直媛誓：医?jīng)常令人困惑，導(dǎo)致消費(fèi)者困惑。

分辨率和一系列其他指標(biāo)相結(jié)合，可以生產(chǎn)出“優(yōu)質(zhì)”零件。這就是為什么比較規(guī)格表可以作為您購(gòu)買(mǎi)打印機(jī)的起點(diǎn)，但不應(yīng)作為選擇機(jī)器的基礎(chǔ)。相反，從您需要的部件的質(zhì)量、它應(yīng)該是什么樣子以及它應(yīng)該如何工作開(kāi)始。

編譯整理:ALL3DP