无论你是一个对原型制作感兴趣的修补匠,还是一个想要扩充你的迷你模型库存的桌游爱好者,3D打印机可能是你需要的制造工具。我们推荐Prusa Mini+打印机,因为它是我们测试过的最可靠的打印机,而且我们认为它在约400美元左右的价格下是特别划算的。它使用起来也很容易,操作成本相对较低。
我们的选择:Prusa Mini+
在我们的测试中,这台打印机始终能够产出高质量的打印品,并且具有巨大的打印空间。
Prusa Mini+的稳定性和精心选择的可维修零件将会让更高级的用户满意,他们需要一台可靠的3D打印机。而且它的价格也很划算,这个价格下它具有一些不同寻常的特点,比如一个大的7x7x7英寸的打印区域(也称为打印空间,或者你可以在其中打印的总空间)和一个彩色显示屏,以及全天候的客户支持。Prusa打印机也是我们测试过的最安静的型号,并且它们与各种塑料类型兼容。
升级选择:Prusa i3 MK3S+
这款型号提供了Prusa打印机的可靠性和质量,同时还具有最大的打印空间。
Prusa i3 MK3S+是Mini+的一个值得升级的选择,它具有9.9x8.3x8.3英寸的打印区域,更稳定的z轴和更好的挤出机。它配备的零件更有可能更持久(尽管没有Mini+上的彩色屏幕),并且升级后的主板可以在机器打印时更好地检测和纠正错误。它的设置也比Mini+更快更容易。
预算选择:Monoprice MP Cadet
MP Cadet便宜、可靠,而且足够小,适合放在任何桌子上。
如果你是一个完全的初学者,不想投入太多,或者你正在寻找一台对孩子使用更安全的打印机(类似的机器被宣传为适合8岁以上的孩子),那么Monoprice MP Cadet可能是一个更好的选择。在我们的测试中,只要设计不太复杂,它始终能够产出完美(尽管不太详细)的打印品。它的体积小,适合放在桌子上。它的价格也不到Prusa Mini+的一半,但它没有提供那么多的功能,也没有产生相同级别的细节,并且它的打印空间更小,为3.9x4.1x3.9英寸。
另一个不错的选择:Artillery Sidewinder X2
这款型号最适合打印更大或更高的作品,比如cosplay或艺术品。
如果你想打印科幻头盔或定制的搁架支架,一台更大的打印机可以让你一次完成整个零件,而不是将其分成更小的组件并将它们粘合在一起。Artillery Sidewinder X2的打印床是一个11.8英寸的正方形,高度为15.7英寸,为更大的作业提供了更多的空间。 这款模型还提供了简单的设置和直观的菜单,在我们的测试中,它产生了出色的打印效果。
戴夫·格什戈恩(Dave Gershgorn)是Wirecutter的高级编辑和狂热的3D打印爱好者。他已经使用了数十卷的打印材料,拥有多台打印机,并为家庭装修、产品测试和角色扮演设计了定制的可打印3D模型。他目前拥有的个人打印机是Prusa i3 MK3S+和Elegoo Mars 3。
西格妮·布鲁斯特(Signe Brewster)自2013年以来一直在研究、学习和测试3D打印机,为Gigaom、TechCrunch和Wirecutter等科技出版物撰写文章。她已经打印了数百个3D模型,并通过这些经验学会了如何发现使用新兴技术时可能遇到的烦恼。
在撰写本指南的过程中,我们采访了几位3D打印专家,包括Sean Charlesworth(Tested的3D打印专家)和Justin Kelly(创办了LaserGnomes和Proto House的企业家)。
需要快速制作原型或定制塑料零件的人可以从3D打印机中获得最大的效益。对于喜欢动手修理或教授STEM概念的人来说,这些机器也是有用的工具。你可以在3D模型库(如Thingiverse)上找到许多可下载的设计。如果你懂得使用CAD(计算机辅助设计)软件,那么可能性的范围更广。任何人都可以使用3D打印机:大多数打印机都足够简单,即使是儿童(在成人监护下)也可以打印各种各样的玩具设计。
请注意,没有一台3D打印机是不会损坏的。总有一天你会需要更换零件或以其他方式亲自动手。Prusa Mini+和MK3S+都有可用的替换零件,但并非所有的3D打印机都同样容易修理。如果你不确定自己能否对类似家用电器的设备进行小修理,那么你可能会想要避免使用3D打印技术。
潜在的买家还应该意识到,3D打印行业处于不断变革的状态。MakerBot曾长期被认为是家庭3D打印机中的领导者,但几年前就停止向业余爱好者和家庭用户市场推广,转而专注于商业和教育机构。我们测试过的许多打印机在一两年内就已经消失了。所以有可能你会发现自己在公司不再提供支持的情况下。也有可能新的突破会让你的技术过时。
此外,3D打印机还带来健康和环境问题。 当打印机在挤出过程中熔化塑料时,会释放挥发性有机化合物和其他颗粒物。CDC建议(PDF)在“带有专用通风系统的负压区域”使用打印机,这在普通家庭中是找不到的功能。在购买之前,最好考虑一下您对一些气味暴露的舒适程度。
在环境方面,考虑到您正在投资一台主要使用塑料的机器。某些类型的3D打印塑料(如聚乳酸或PLA)可以回收或堆肥,但这个过程可能会很复杂。您还可以选择投资一套昂贵的回收系统。
Monoprice Maker Select v2的工作情况。视频:Signe Brewster
我们参考了3D Hubs、Make、PCMag和Tom's Guide等文章,以及亚马逊等网站上的客户评价,制定了初学者最佳3D打印机的短列表。然后,我们采访了专家,了解他们对打印机的要求。
您可以在3D打印机上花费200美元到100万美元不等。对于爱好者来说,最佳选择的价格在1000美元以下。与任何技术产品一样,不同价格范围的打印机提供不同的功能组合。打印机的质量确实随着价格的增加而提高,有时使用起来也更容易。一些价格较高的机器提供特殊功能,如双色打印或用于远程监控打印的网络摄像头,而其他昂贵的机器则以其出色的可靠性而闻名。
我们放弃了3D打印机套件,虽然价格较低,但需要大量组装工作,而选择那些可以直接打印出漂亮零件并且需要尽可能少的维护的机器。
无论您考虑的价格范围如何,我们得出结论,最佳的3D打印机应具备以下特点:
Mini+在3D打印机中具有明显的老派外观。但实际上,与我们测试过的外观更时尚的打印机相比,我们更喜欢它的裸露组件,因为这种设计使得打印机更容易维修。
我们花了一小时多的时间来组装Mini+的“预装版本”。这是我们测试过的所有打印机中最长的过程。从确保我们将电线连接到正确的位置,到在尴尬的角度上调整螺丝,这个过程比我们预期的更令人头疼。说明书有时不够清晰,所以我们建议仔细阅读。然而,一旦我们组装好Mini+,准备开始打印就变得快速而容易。
花更多的钱购买一台3D打印机可以获得更多的功能:触摸屏控制和通过Wi-Fi打印是我们在更昂贵的打印机上享受过的两个功能。使用USB存储设备而不是Wi-Fi的一个好处是,你可以一次保存多个打印文件;这样,当第一个任务完成时,你可以取出打印品并开始下一个任务,而不必返回电脑。但我们期待Prusa在未来增加Wi-Fi功能。
Mini+的设计完全开放,这意味着它在使用某些类型的打印材料(如ABS)时会释放挥发性有机化合物和颗粒物。你可能会闻到糖浆或塑料的气味。如果你将在家庭环境中使用这台机器,最好使用“更健康”的塑料,如PLA。对于你选择的材料,最好以尽可能低的温度进行打印;温度越低,打印机释放到空气中的有害物质就越少。如果你计划在与正在运行的3D打印机相同的房间里待一段时间,并且没有通风罩或HEPA空气过滤器,可以打开风扇或打开窗户来改善通风(PDF)。另外,为了防止皮肤传递,戴手套也是一个好主意。
在八次测试中,MK3S+制作了五个完美的打印品,仅次于Mini+。与Mini+一样,它可以打印0.05毫米厚的层,比同价位的大多数竞争对手能够制作更详细的模型。在三个失败的任务中,有两个是由于设置错误,一个是由于堵塞,我们成功解决了问题。与我们测试过的大多数其他打印机不同,我们从未在打印的模型中看到明显的错误。MK3S+的打印质量归功于其坚固的框架和双Z轴导程螺杆,可以保持层线紧密和一致。
我们花了32分钟来设置MK3S+,这是我们测试过的打印机的平均时间。我们的测试机是预装的,但我们花了一些时间运行初始设置向导。虽然大部分设置是自动化的,但在床平衡校准过程中,你需要使用打印机电脑屏幕旁边的旋钮,将打印喷嘴降低到几乎接触床面,轻轻挤压熔化的打印材料。我们第一次启动打印机时犯了一些错误。 我们建议在设置向导运行时仔细阅读屏幕上的消息,并研究打印机的说明手册。手册有时可能很冗长,但我们更喜欢这种方式,而不是其他打印机制造商倾向于包含最少或令人困惑的说明。
MK3S+有几个软件选项可供选择;我们使用的是Cura,直接从Ultimaker网站下载(40美元)。Cura与各种打印机兼容,因此在设置过程中,您应该选择MK3S+配置文件,以确保软件适合您的机器。多年来,我们一直使用Cura而没有遇到任何问题。初学者可以快速开始打印,不需要太多思考,或者在准备进行更多微调时深入研究软件的直观菜单中的设置。还值得尝试PrusaSlicer,正如其名称所示,它是Prusa的切片软件版本;在那里,该公司为其打印机和填充物提供了经过专业调整的配置文件,以及基于模型最详细处的可变层高等有用功能。它还具有生成自定义支撑材料的出色功能,这类似于您打印周围的脚手架,有助于打印机以逆重力角度放置材料。在PrusaSlicer中,您可以“绘制”您希望支撑材料出现的模型区域,切片软件将从构建板开始构建该脚手架,以满足这些特定区域,从而使打印更不容易失败。
如果您在MK3S+上安装了Raspberry Pi Zero W(48美元),则可以直接从PrusaSlicer通过Wi-Fi打印,或者您可以将文件保存到SD卡中并插入机器中。使用旋钮,您可以在MK3S+的小屏幕上滚动浏览黑白菜单,选择要打印的模型。虽然它不是最华丽或最直观的系统,但它与大多数其他1000美元的打印机类似。
MK3S+的控制器功能齐全但简化。高端打印机通常配备彩色触摸屏。照片:Signe Brewster
MK3S+具有许多很棒的功能,我们最喜欢的是可拆卸的9.9 x 8.3 x 8.3英寸PEI打印床(42美元)。其直驱挤出机使您可以使用柔性填充物(如TPU)进行打印,例如制作定制手机壳或橡胶脚垫。挤出机还包括一个耗材用尽传感器,如果您没有足够的耗材完成打印,它会自动暂停打印。而且,这台机器是模块化的,由可更换部件组成,因此您可以更换最新的升级件。
MK3S+可以使用标准填充物(如ABS和PLA)进行打印,还可以使用尼龙等更有趣的材料,或者含有碳纤维的材料。它与更多种类的填充物兼容,比Mini+(其热端,即熔融和挤出塑料的结构,可以达到572华氏度,而Mini+的最高温度为536华氏度)更高,尽管大多数人不需要利用其更不寻常的填充物选项。
然而,这台打印机最适合那些知道他们想要打印大量大型物体的人。它的体积非常大,需要占用卧室或小办公室中的那种桌子。Prusa型号的设置和维护更加简单,拥有更好的支持社区,并且更容易维修。
如果你想要一台更快、更易于使用的打印机 :Bambu Labs X1 Carbon 比我们测试过的任何其他打印机打印速度更快(最高速度可达500 mm/s),可以处理耐磨和难以打印的材料,并且Bambu Labs提供了一个简单的多材料升级,允许打印机在最多四种不同的丝材之间自动切换。在我们的测试中,它的自动调平几乎完美,使其成为我们测试过的最用户友好的打印机之一。Bambu Labs还在PrusaSlicer的开源软件上构建了自己的切片软件,集成了无缝无线打印,并发布了与打印机配对的iOS和Android移动应用程序。我们使用这台机器进行打印的整体体验是,它比竞争对手更快地产生了完美的打印效果,给我们留下了非常深刻的印象。我们完全相信它将成为我们的下一个升级选择。然而,Bambu Labs目前仍在努力满足需求,目前这些打印机需要提前预订,大约需要20天的交货时间。当Bambu Labs能够直接履行订单时,我们将更新本指南。然而,我们需要谨慎一些,Bambu Labs是一家新公司,虽然它销售DIY维修零件,但 X1 Carbon 的可修复性远不及 Prusa 打印机。它的软件也是专有的,这使它与 Prusa 相比处于劣势,后者几乎将所有东西都开源。
如果你需要比 Artillery Sidewinder X2 更大的打印床 :Anycubic Kobra Max 的打印床比我们的另一个优秀选择要长四英寸,宽四英寸,尺寸为15.7英寸×15.7英寸×17.7英寸,并且还有一些其他好处,如可拆卸的打印床。然而,它的最大优点也是最大的缺点。它的宽度和长度约为两英尺半,这意味着它无法放在大多数桌子上,即使你能放在一个桌子上,它也很可能占据整个工作空间。因此,这台打印机最适合那些有专用车间或大型工作空间的人。除了尺寸之外,我们发现这台打印机设置和校准都很容易,并且在数周的打印过程中保持了床面水平。我们遇到一个小问题,打印机的喷嘴有时会与正在进行的打印接触并在填充物上拖动,特别是在大约80毫米的Z高度以上。这从未导致打印品从打印床上掉下来,但确实导致了一些表面瑕疵。有经验的用户可能可以进一步调整打印机以消除这个问题。
3D打印机可能是一台棘手的机器。进行基本的维护可以很大程度上防止故障和打印缺陷。
如果你的打印机没有自动调平打印床的功能,请定期检查打印床并在必要时进行调整。Monoprice MP Cadet 是自动调平的,而 Prusa Mini+ 和 MK3S+ 在菜单中有一个校准选项(称为向导)。 大多数情况下,如果您的打印品无法粘附在床上或出现其他故障,那是因为床没有正确调平。
一些打印机的打印床由材料制成,非常适合打印品附着,根据我们的经验,可能有点太好了。调整打印温度和其他一些设置可以帮助防止粘连,但这些调整并不总是足够。现在许多打印机都配备了可拆卸的柔性打印床;如果您的打印机有这样的床,将其取下并小心地弯曲以释放模型。不要强行操作,否则会损坏床面。如果打印品仍然卡住,将床加热至打印温度,看看模型是否更容易脱落。接下来,使用刮刀小心地将打印品的边缘解开,然后向中心方向锯齿状移动。如果您仍然束手无策,最后一个窍门是将打印床取下并放入冰箱冷冻一个小时。这样可以使打印品稍微收缩,更容易取下。
打印床上可能会积累塑料残留物。通常,用一块布和温水就足以清除它们;更顽固的污垢可以用至少含有90%异丙醇的擦拭酒精去除。
如果您的打印品两侧出现不均匀的层线,通常是由于轴带松动或升降Z轴的螺杆缺乏润滑引起的。许多打印机允许您调整打印机带的张力,并且您可以使用90%异丙醇清洁Z轴螺杆,并用干膜聚四氟乙烯润滑剂润滑它。
最后,请务必遵循每个打印机制造商的加热和冷却规则,这有助于防止堵塞。
3D打印会产生大量的塑料废料。在失败的打印、测试打印、支撑材料和切换材料时产生的多余材料中,如果你经常进行3D打印,你会留下一定数量的无法传统回收的塑料。不幸的是,没有多少服务可以回收或重新利用传统的3D打印材料。
虽然许多制造商生产回收的丝材,但很难找到接受业余爱好者丝材碎片的制造商。我们找到的少数回收计划要么非常昂贵,比如Terracycle的这个177美元的回收箱,要么对过程的描述模糊不清。
许多3D打印爱好者转向重新利用或减少塑料碎片。其中一位作者Dave Gershgorn将他的PLA碎片收集在一个面包烤盘中,然后将它们放入300度的烤箱中,直到它们融化成一块砖。至少这样可以减少他扔掉的小碎片塑料。
Bambu Labs推出了一款更便宜、更简化的X1 Carbon版本,名为P1P,我们也期待测试。它具有许多相同的基本功能,比如相同的快速打印和达到300摄氏度的热端,但取消了一些高级功能,如包含的延时摄影机、LiDAR床平衡和封闭式打印床。
Prusa宣布了Prusa MK3S+的更新,这是它最受欢迎的打印机和我们目前的升级选择。新的MK4增加了完全自动的床平衡、更精确的步进电机、更高分辨率的屏幕以及全新的挤出机和热端。这些升级旨在使打印机更快、更精确,更不容易出现故障。我们将尽快测试Prusa MK4并更新我们的指南。
Anycubic Kobra Go是一款经常以低于200美元的价格销售的预算打印机。在我们的测试中,我们发现对于完全初学者来说,组装将会很困难;即使对于我们有相当经验的人来说,也需要大约一个半小时。说明书并不完全清晰,特别是如果你以前没有组装过打印机,一些校准方面有些草率。例如,说明书指导你通过将挤出机的门架(或水平杆)放在打印机附带的纸箱上来调平。这远非精确的测量工具,毫不奇怪,它使我们的门架不平整。一旦我们设置好了,这台打印机比我们目前的任何选择都要吵闹得多,它的菜单比我们推荐的任何一台Prusa都更加繁琐。最后一个让人讨厌的问题是:设置挤出机的z高度是通过试错来完成的,而不是使用像其他一些打印机上内置的工具。如果你花足够的时间和精力,你可能可以校准Kobra Go以打印更大、更高质量的模型,但是这个指南是面向初学者的,所以和Ender系列一样,我们发现很难推荐Kobra Go。
AnkerMake M5是一个来自配件制造商Anker的有趣的打印机。它的制造质量非常好,非常容易设置,并且基本上能够快速、高质量地打印模型。让我们最印象深刻的是它的速度,它能够以几乎是我们以前的升级选择Prusa MK3S+的两倍速度打印测试模型。(尽管Bambu Labs X1 Carbon仍然更快。)我们认为这台机器的进一步改进可能会成为未来的选择,但是这个第一个版本存在一些问题,使我们不敢向普通用户推荐它。首先,它是一台非常吵闹的机器:当机器开启时,有一个嘈杂的风扇一直运转,而在打印过程中吹风的独立挤出机风扇也非常吵。 简而言之,与这台打印机共享生活或工作空间将会很困难。AnkerMake切片软件也尚未正式发布(它被列为测试版),并且仍然缺少许多其他软件(如PrusaSlicer或Cura)中的功能。您可以成功导入打印并通过无线方式发送到打印机,但高级功能(如生成自定义支撑、指定支撑阻挡器或精细修改模型)都不存在。在我们的测试中,我们在小细节的层附着方面遇到了一些问题,这可能是由于机器的高速打印速度,同时我们也在较小零件的床附着方面遇到了困难。最后,AnkerMake M5的售价为800美元,考虑到其缺点,这是一笔昂贵的费用。
Creality Ender-3 S1 Plus是Ender-3系列的新成员,具有高分辨率显示屏和更大的打印空间。与Artillery Sidewinder X2相比,我们发现它更吵闹、设置更复杂,而且更难进行水平调整。
Creality Ender-2 Pro是Prusa Mini+的竞争对手,售价为170美元,几乎与该型号完全相同。然而,在我们的测试中,它的菜单令人困惑,使打印机的操作比我们选择的任何一款都更困难。它的风扇声音也比我们测试过的任何其他打印机都要大得多。
在某些方面,Dremel DigiLab 3D40给我们留下了深刻的印象:与Prusa i3 MK3S+相比,您只需支付大约50%的费用,就可以获得一个封闭的打印区域、一个巨大的打印床(虽然不及MK3S+大),一个触摸屏和基于云的打印。然而,在我们的测试中,它的打印效果并不像MK3S+那样好看。我们还发现取出打印品很困难,而且在取出打印品时,我们成功破坏了两个柔性床,因为顶层在取出打印品时被撕裂。最后,我们不喜欢3D40只能使用专有的PLA线轴-如果您想使用其他类型的Dremel线轴,您必须在Dremel DigiLab 3D45上再花费几百美元。
Tiertime Up Mini 2曾经是本指南的首选,因为它的打印效果始终很好看。然而,当我们测试更新的Up Mini 2 ES时,软件问题妨碍了我们完成一次打印。我们尝试多次更新打印机并进行“激活”,包括在客户支持和新闻关系代表的帮助下。但我们仍然收到弹出窗口提示我们激活打印机,并警告我们切片失败。即使我们解决了软件问题,它增加的设置难度足以让我们对其产生永久的不满。
Monoprice MP Cadet在我们以前的预算选择Monoprice Maker Select v2之上略胜一筹。尽管MP Cadet在我们的测试中更容易设置,并且打印效果更好,但我们仍然认为如果您能找到它,Maker Select v2的巨大打印床使其成为一笔划算的选择。如果您不介意稍微调整一下设置,Maker Select v2可能是一个更好的选择。然而,设置Maker Select v2花费了我们45分钟,并且在打印几次后就出现了堵塞问题。
曾经是我们的升级选择,LulzBot Mini已经停产,并被LulzBot Mini 2取代。新机器通过添加一个机载控制器和更大的打印空间解决了我们对原始Mini的一些问题。然而,一个北达科他州的企业家收购了其母公司Aleph Objects,并将运营地点迁至法戈。我们尚未测试过Mini 2,但将在本指南的未来版本中测试LulzBot产品。
如果您正在寻找可以打印两种颜色的打印机,FlashForge Creator Pro是最受好评的选择之一。然而,在我们的测试中,它只打印出一个外观出色的模型,以及六个外观尚可的模型和一个失败的模型。 我们喜欢这款打印机简洁的软件界面,使我们能够轻松选择模型的不同部分来制作不同的颜色。你可以通过SD卡将模型加载到打印机上,所以同时排队几个打印任务也很容易,而且它具有较大的打印空间,尺寸为8.9英寸×5.8英寸×5.9英寸。
我们决定测试Monoprice MP Select Mini v2,这是基于我们读者的反馈和积极评价。它价格便宜,配备了彩色屏幕,而且设置也很简单。但是我们在打印质量方面遇到了问题,有时打印机在工作中会突然停止。
易于使用的MakerBot Replicator Mini+在MakerBot遇到困境后恢复了我们对该品牌的信任。然而,由于公司进一步将重点放在教育上,该打印机已经停产。MakerBot Replicator+将Mini+的先进功能与更大的打印空间(11.6英寸×7.6英寸×6.5英寸)相结合,从纸面上看是一个理想的选择,但由于其2,000美元的价格,我们决定不测试该打印机。大多数爱好者应该从更实惠的机型开始。
Qidi Tech I几乎是FlashForge Creator Pro的复制品,在我们进行研究时价格稍低。它提供了一个巨大的打印床、双挤出器和坚固的设计。当我们查看时,它在亚马逊上有数百条积极的评价。然而,我们无法获得这台打印机进行测试。
本文由Ben Keough和Erica Ogg编辑。
来源:
Sean Charlesworth,《Tested》,电话采访,2016年
Justin Kelly,《Proto House》,电话采访,2016年
Dan Ackerman,《The best 3D printer in 2020 for beginners and budget creators》,CNET,2020年2月28日
Tony Hoffman,《The Best 3D Printers for 2020》,PCMag,2020年2月7日
Matthew Mensley,《2020 Best 3D Printers》,All3DP,2020年1月2日
Anatol Locker,《3D Printing With Kids: What You Need To Know》,All3DP,2015年11月5日