不知道大家有沒(méi)有注意到，在過(guò)去幾年中3D 打印技術(shù)越來(lái)越成熟，逐漸被人們關(guān)注和使用。作為一種新興的制造方式，它通過(guò)逐層添加材料來(lái)制造 3D 模型，為許多行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)不少便利。光固化打印是目前比較常見(jiàn)的一種3D打印方式，它可以在相對(duì)較短的時(shí)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(ài)樂(lè)酷Saturn 3 土星光固化 3D 打印機(jī)的使用體驗(yàn)。
一、產(chǎn)品開(kāi)箱
Saturn 3的凈重有11 kg，加上打印機(jī)和各種配件讓它的包裝箱體積著實(shí)不小，幾乎占了我半個(gè)桌面。打印機(jī)被泡沫型材固定在包裝箱里，防護(hù)做得很到位。
開(kāi)箱后打印機(jī)和零配件的包裝鋪滿了整個(gè)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(jī)使用液態(tài)樹(shù)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(shí)候一定要做好防護(hù)。打印機(jī)的包裝里就附送了一些防護(hù)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(pán)（內(nèi)置了打印機(jī)的使用說(shuō)明和切片軟件，打印的時(shí)候需要用U盤(pán)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(dá)到144W。這款電源適配器的體積有點(diǎn)大，用起來(lái)比較占地方。如果能把電源內(nèi)置到打印機(jī)內(nèi)部就更好了，或者換用體積更小的氮化鎵電源。
打印機(jī)的構(gòu)建板因考慮到運(yùn)輸安全的問(wèn)，在出廠的時(shí)候沒(méi)有安裝到打印機(jī)上，作為獨(dú)立的部件進(jìn)行了單獨(dú)放置。
構(gòu)建板的防護(hù)膜上用英文標(biāo)注了安裝的注意事項(xiàng)，翻譯成中文大致的意思是“擰緊螺絲時(shí)請(qǐng)用力壓緊底板”，建議把文字提示做成中英雙語(yǔ)，畢竟國(guó)內(nèi)的玩家不是每個(gè)人都精通英語(yǔ)。構(gòu)建板對(duì)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(huì)影響到最終打印的成敗。Saturn 3的構(gòu)建板使用了鐳雕工藝，通過(guò)細(xì)密的紋理增加模型的附著力，提供打印成功率。
Saturn 3打印機(jī)的主機(jī)集成了Z軸、料槽、LCD顯示屏幕、觸摸顯示屏和光學(xué)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(jī)在料槽上方只需要控制Z軸方向上的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)精密打印，這款打印機(jī)的Z軸采用了高精密雙直線導(dǎo)軌+T型絲桿組合的Z軸結(jié)構(gòu)。Z軸電機(jī)的運(yùn)行精度為1.25μm，在打印的時(shí)候可以使模型表面更光滑細(xì)膩。這款電機(jī)的靜音效果很不錯(cuò)，運(yùn)行時(shí)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(dòng)。
料槽是用來(lái)盛放打印樹(shù)脂的，采用了輕量化的金屬材質(zhì)，通過(guò)兩顆手?jǐn)Q螺絲固定在打印機(jī)的機(jī)身上。中板小臺(tái)階設(shè)計(jì)可以有效防止樹(shù)脂進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部損壞機(jī)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(guò)離型膜，對(duì)里面盛放的樹(shù)脂進(jìn)行固化成型。離型膜屬于耗材，有一定的使用壽命，使用的時(shí)候定期檢查離型膜的狀態(tài)，保證打印質(zhì)量。
打印機(jī)上和離型膜相對(duì)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(dá)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(shí)現(xiàn)模型的逐層固化。關(guān)于光固化的打印原理大家可以自行搜索相關(guān)介紹，這里就不做科普了。
光學(xué)系統(tǒng)是這套打印機(jī)的重要核心之一，Saturn 3的光學(xué)系統(tǒng)里采用了專利菲涅爾透鏡和COB光源（405nm）結(jié)構(gòu)的光學(xué)設(shè)計(jì)方案。菲涅爾透鏡光源由100顆高度集成的UV LED燈組成，光學(xué)系統(tǒng)的光衰在連續(xù)工作5000小時(shí)后仍可以保持在5%以內(nèi)，屬于很優(yōu)秀的水準(zhǔn)。
機(jī)身左側(cè)的位置預(yù)留了一個(gè)USB接口，用來(lái)安裝附送的空氣凈化器。這個(gè)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(shè)備插到這里。前文提到附送的U盤(pán)不是插這里，千萬(wàn)不要插錯(cuò)。
除了電源控制使用了機(jī)械開(kāi)關(guān)以外，Saturn 3的操控都是通過(guò)機(jī)身前面的一塊3.5英寸電阻屏來(lái)實(shí)現(xiàn)的，支持單點(diǎn)觸摸操作。
機(jī)身右側(cè)靠近背面的位置有一個(gè)USB接口，這里才是用來(lái)插U盤(pán)傳輸打印文件的。這個(gè)位置有些靠后，如果打印機(jī)右側(cè)靠墻放置會(huì)影響插拔U盤(pán)，多少會(huì)有點(diǎn)不太方便。不知道設(shè)計(jì)師為什么不把接口設(shè)計(jì)在機(jī)身前面板上，我猜可能是出于美觀方面的考慮。機(jī)身兩側(cè)設(shè)計(jì)了散熱開(kāi)孔，通過(guò)合理的風(fēng)道進(jìn)行散熱。機(jī)器內(nèi)部也有一套完善的散熱系統(tǒng)，4根純銅導(dǎo)熱管加四風(fēng)扇給機(jī)器提供主動(dòng)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(jī)器穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)也有利于降低光源系統(tǒng)的光衰，延長(zhǎng)打印機(jī)的使用壽命。
二、打印過(guò)程
調(diào)平是打印之前非常重要的一個(gè)步驟，會(huì)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(tái)頂部的五星把手，防止平臺(tái)晃動(dòng)。
用工具松開(kāi)打印平臺(tái)上的兩顆螺絲，讓平臺(tái)的構(gòu)建板可以自由的活動(dòng)。在調(diào)平的過(guò)程中構(gòu)建板可以更好地貼合LCD屏幕。
在打印機(jī)上點(diǎn)選回零（上圖中小房子的圖標(biāo)），打印平臺(tái)會(huì)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(shí)候用手抽出夾在構(gòu)建板和LCD屏幕中間的調(diào)平卡，如果有輕微的阻力，說(shuō)明打印機(jī)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(tái)的高度，直到達(dá)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(shù)脂，我使用的是支持水洗的樹(shù)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(lái)清洗模型，既省事又省錢。
把樹(shù)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(shí)測(cè)效果還是很好的，在套上外罩后根本聞不到樹(shù)脂的氣味。
給打印機(jī)套上外罩以后就可以進(jìn)入打印過(guò)程了。Saturn 3的打印成型空間達(dá)到了218.88mm×122.88mmx250mm，可以打印相對(duì)較大的模型，給用戶更多發(fā)揮的空間。
U盤(pán)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(xí)慣選擇適合自己的切片軟件。同時(shí)U盤(pán)里還有幾款測(cè)試模型，可以測(cè)試打印機(jī)的打印質(zhì)量。ELEGOO自主研發(fā)了開(kāi)源的GOO切片格式，支持Tango、Chitubox、Lycheeslicer等軟件，用戶使用起來(lái)不受限制，更靈活自由。
在Chitubox里選擇對(duì)應(yīng)型號(hào)的打印機(jī)，這里選擇ELEGOO SATURN 3，軟件會(huì)調(diào)用相關(guān)的參數(shù)來(lái)完成后面的切片過(guò)程。
在軟件里還可以設(shè)置樹(shù)脂的價(jià)格，切片以后軟件可以估算出消耗樹(shù)脂的用量和模型的價(jià)格，同時(shí)也會(huì)給出打印時(shí)間。
三、打印質(zhì)量
Saturn 3采用光固化技術(shù)來(lái)打印模型，它需要通過(guò)特定波長(zhǎng)的紫外光照射光敏樹(shù)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(fù)雜的程度，花費(fèi)的時(shí)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(xì)節(jié)非常多，要想還原細(xì)節(jié)需要打印機(jī)有很高的精度才行。
合理擺放模型既可以節(jié)省打印時(shí)間又能節(jié)省樹(shù)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(hào)角的長(zhǎng)度25mm，在這么小的零件上仍然保留了建模時(shí)設(shè)計(jì)的花紋，細(xì)小的地方都能打印得很精準(zhǔn)。
馬頭模型長(zhǎng)度50mm，馬眼睛上的眼睫毛相比號(hào)角的細(xì)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(shè)計(jì)了布紋，用FDM打印機(jī)來(lái)打印這種布紋難度應(yīng)該是挺大的。不過(guò)還原細(xì)節(jié)正好是光固化打印機(jī)的強(qiáng)項(xiàng)，打印好的模型從視覺(jué)和觸覺(jué)上都很貼合現(xiàn)實(shí)，就像是縮小了的實(shí)物。
對(duì)比打印出的成品和模型渲染圖，細(xì)節(jié)還原的很到位，基本是1:1還原了設(shè)計(jì)圖。
最后展示一下組裝完成后的模型。這套模型比較復(fù)雜，要打印20多個(gè)部件后拼裝在一起，我連續(xù)打印了將近48小時(shí)才完成打印工作。
這是我第一次使用3D打印機(jī)，總體感覺(jué)是非常容易上手，用過(guò)以后就再也回不去了。一切都按照操作指南進(jìn)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(huì)翻車的。ELEGOO的Saturn 3光固化3D打印機(jī)非常適合打印對(duì)細(xì)節(jié)和精度要求高的模型。對(duì)于動(dòng)手能力強(qiáng)的人，還是挺適合入手一臺(tái)3D打印機(jī)的，平時(shí)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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