最近，著名的開源3D打印機固件Marlin Firmware也增加了一個名叫“線材厚度感應(yīng)器（filament thickness sensors）”的東西。來自HackADay的Gerrit Coetzee對此進(jìn)行了破解，研究如何將其用于高質(zhì)量的3D打印項目。

　　首先，讓我們先簡要說明一下線材是如何制造的。熔融的塑料按照一定的速度被拉進(jìn)冷卻槽，并通過一個噴嘴（直徑為2.85毫米或者1.75毫米）拉伸成線材的形式。在拉伸過程中，這個線材需要一個系統(tǒng)來對其不斷進(jìn)行調(diào)整。Coetzee解釋了在一個針對工業(yè)級3D打印機的機械系統(tǒng)中即時調(diào)整是如何發(fā)生的：

　　“機器通常會在線材冷卻之后用激光對線材進(jìn)行測量，然后將該信息反饋到系統(tǒng)中。更好的線材制造設(shè)備會有多個激光器和非?？斓姆答伝芈贰Ｒ恍┵|(zhì)量最好的線材其任意兩點的線徑差距會在0.04毫米之內(nèi)?！?/div>

　　與之相對應(yīng)的，一些質(zhì)量較差的線材的線徑變化可以達(dá)到0.10毫米，這是一個相當(dāng)大的數(shù)值。

　　Coetzee繼續(xù)解釋線材的厚度（或者線徑）的這些變化是如何對打印質(zhì)量產(chǎn)生影響的：

　　“當(dāng)前的3D打印機并不是智能的。它在運行時假定線材直徑非常均勻。所以不管線材是變粗還是變細(xì)，它只是保持恒定的速度擠出線材，因此在打印中就會出現(xiàn)打印材料擠出過多或者過少的情況，從而導(dǎo)致打印對象出現(xiàn)缺陷，甚至可能導(dǎo)致打印失敗?！?/div>

　　所以，基于這樣的原因，很多3D打印用戶傾向于追求更加均勻的線材，以提升打印質(zhì)量，避免打印故障。但是我們?yōu)槭裁床环催^來想一想，如果3D打印機能夠確定線材直徑的變化的話，這些問題不久迎刃而解了嗎？

　　這就是 Marlin Firmware中的線材厚度傳感器要做的事情。它會在對3D模型進(jìn)行切片，并將其轉(zhuǎn)化為G代碼的時候計算出每毫米運動沉積特定寬度和高度塑料滴所需要的塑料量。然后在3D打印過程中，根據(jù)線材直徑?jīng)Q定在給定時間內(nèi)需要擠出的線材長度。并以此為基礎(chǔ)調(diào)整3D打印機的基礎(chǔ)速度，從而實現(xiàn)均勻如一的塑料材料擠出，不管您使用的線材是多么的不均勻。

　　顯而易見，如果這一功能能夠廣泛普及的話，不僅能夠提升3D打印機的打印質(zhì)量，用戶對于線材的要求也將大幅降低，客觀上有助于降低3D打印成本。

最近，著名的開源3D打印機固件Marlin Firmware也增加了一個名叫“線材厚度感應(yīng)器（filament thickness sensors）”的東西。來自HackADay的Gerrit Coetzee對此進(jìn)行了破解，研究如何將其用于高質(zhì)量的3D打印項目。

　　首先，讓我們先簡要說明一下線材是如何制造的。熔融的塑料按照一定的速度被拉進(jìn)冷卻槽，并通過一個噴嘴（直徑為2.85毫米或者1.75毫米）拉伸成線材的形式。在拉伸過程中，這個線材需要一個系統(tǒng)來對其不斷進(jìn)行調(diào)整。Coetzee解釋了在一個針對工業(yè)級3D打印機的機械系統(tǒng)中即時調(diào)整是如何發(fā)生的：

　　“機器通常會在線材冷卻之后用激光對線材進(jìn)行測量，然后將該信息反饋到系統(tǒng)中。更好的線材制造設(shè)備會有多個激光器和非?？斓姆答伝芈贰Ｒ恍┵|(zhì)量最好的線材其任意兩點的線徑差距會在0.04毫米之內(nèi)?！?/div>

　　與之相對應(yīng)的，一些質(zhì)量較差的線材的線徑變化可以達(dá)到0.10毫米，這是一個相當(dāng)大的數(shù)值。

　　Coetzee繼續(xù)解釋線材的厚度（或者線徑）的這些變化是如何對打印質(zhì)量產(chǎn)生影響的：

　　“當(dāng)前的3D打印機并不是智能的。它在運行時假定線材直徑非常均勻。所以不管線材是變粗還是變細(xì)，它只是保持恒定的速度擠出線材，因此在打印中就會出現(xiàn)打印材料擠出過多或者過少的情況，從而導(dǎo)致打印對象出現(xiàn)缺陷，甚至可能導(dǎo)致打印失敗?！?/div>

　　所以，基于這樣的原因，很多3D打印用戶傾向于追求更加均勻的線材，以提升打印質(zhì)量，避免打印故障。但是我們?yōu)槭裁床环催^來想一想，如果3D打印機能夠確定線材直徑的變化的話，這些問題不久迎刃而解了嗎？

　　這就是 Marlin Firmware中的線材厚度傳感器要做的事情。它會在對3D模型進(jìn)行切片，并將其轉(zhuǎn)化為G代碼的時候計算出每毫米運動沉積特定寬度和高度塑料滴所需要的塑料量。然后在3D打印過程中，根據(jù)線材直徑?jīng)Q定在給定時間內(nèi)需要擠出的線材長度。并以此為基礎(chǔ)調(diào)整3D打印機的基礎(chǔ)速度，從而實現(xiàn)均勻如一的塑料材料擠出，不管您使用的線材是多么的不均勻。

　　顯而易見，如果這一功能能夠廣泛普及的話，不僅能夠提升3D打印機的打印質(zhì)量，用戶對于線材的要求也將大幅降低，客觀上有助于降低3D打印成本。