當(dāng)談及到3D打印時(shí)，無(wú)論是初學(xué)者還是專(zhuān)業(yè)人士，對(duì)于大部分人來(lái)說(shuō)，最令人難受的問(wèn)題就是打印失敗。FDM打印技術(shù)作為3D打印行業(yè)應(yīng)用最廣泛、用戶(hù)最多的技術(shù)之一，在打印過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各式各樣的打印問(wèn)題，包括翹邊、拉絲、象腳、過(guò)度延伸、斷層等，這些打印故障會(huì)嚴(yán)重影響打印產(chǎn)品質(zhì)量甚至?xí)茐拇蛴“踩?，?jīng)過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這些故障出現(xiàn)的主要原因是用戶(hù)對(duì)打印參數(shù)的設(shè)置不合理，但其實(shí)最容易忽視的是由于打印熱床并未調(diào)平導(dǎo)致打印首層出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)而引發(fā)各種缺陷。

在下面的指南中，我們將分別介紹什么是3D打印熱床調(diào)平指以及如何通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)FDM打印機(jī)調(diào)平的方法。

1  什么是3D打印熱床調(diào)平

熱床調(diào)平并不是指將打印機(jī)床與地平面調(diào)平，床調(diào)平是指打印噴嘴與整個(gè)打印表面之間的平行度和高度的校準(zhǔn)，調(diào)平后，無(wú)論噴嘴位于x軸或y軸上的哪個(gè)位置，該高度都必須完全相同。當(dāng)擠出機(jī)太高時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致層間間隙或絲材不粘，另一方面，噴嘴太低可能會(huì)破壞打印平板表面，破壞首層打印，此外，還會(huì)發(fā)生翹曲或噴嘴堵塞，所以正確調(diào)平對(duì)于高質(zhì)量打印至關(guān)重要。

2  FDM打印機(jī)調(diào)平方法

2.1 手動(dòng)調(diào)平

手動(dòng)床調(diào)平涉及用戶(hù)手動(dòng)調(diào)節(jié)床的水平，這是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)將打印平臺(tái)板連接到打印機(jī)上的旋鈕或螺釘來(lái)完成的，這些將通過(guò)用戶(hù)操作來(lái)向上或向下移動(dòng)床，同時(shí)檢查所有角落的水平是否水平。就過(guò)程本身而言，學(xué)者們對(duì)于打印機(jī)是否應(yīng)該預(yù)熱存在一些分歧，有人說(shuō)這很重要，因?yàn)榇苍诩訜釙r(shí)會(huì)膨脹，因此確保表面真正水平的唯一方法是在未預(yù)熱狀態(tài)時(shí)進(jìn)行，也有人指出，這種擴(kuò)展可以忽略不計(jì)，通過(guò)關(guān)閉預(yù)熱可以避免燒傷等安全問(wèn)題。

可以肯定的是，第一步必須要清潔噴嘴和打印平臺(tái)板本身，這將會(huì)確保結(jié)果更加準(zhǔn)確，接下來(lái)，需要將打印機(jī)的所有軸“歸位”，使噴嘴位于整個(gè)坐標(biāo)系的(0, 0, 0)點(diǎn)處，將旋鈕置于中間位置準(zhǔn)備轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)需要準(zhǔn)備一張A4紙，當(dāng)噴嘴尖端幾乎不接觸構(gòu)建表面時(shí)，打印頭和打印床之間的標(biāo)準(zhǔn)間距就達(dá)到了，這就是為什么要用一張打印紙（厚度為0.07至0.1毫米）進(jìn)行測(cè)試，本質(zhì)上，用戶(hù)需要在打印平臺(tái)板的每個(gè)角滑動(dòng)紙張，并不斷進(jìn)行調(diào)整，直到滑動(dòng)紙張時(shí)噴嘴和3D 打印平臺(tái)板僅產(chǎn)生輕微的阻力，所有角均平整后，建議進(jìn)行第一層測(cè)試，以確保打印質(zhì)量。

值得注意的是，由于紙張本身具有高度，噴嘴和打印熱床之間的距離實(shí)際上并不為0(理想狀態(tài))。為了補(bǔ)償這一點(diǎn)，可以使用稱(chēng)為z偏移的設(shè)置或嬰兒步進(jìn)等自動(dòng)調(diào)平方式。

2.2 自動(dòng)調(diào)平

2.2.1 z偏移的設(shè)置

z偏移是3D打印機(jī)中的一項(xiàng)重要設(shè)置，可確保噴嘴與床表面的距離正確，設(shè)置z偏移一方面可以直接使用打印機(jī)系統(tǒng)本身自帶的偏移設(shè)置（只適用于帶有z偏移設(shè)置的3D打印機(jī)），另一方面可以通過(guò)調(diào)整切片軟件或G代碼中的z偏移。

如果您知道如何修改G代碼，則可以直接在G代碼中調(diào)整z偏移，為此，我們需要找到負(fù)責(zé)打印機(jī)歸位的命令（通常是用于自動(dòng)床調(diào)平的G28或G29），以及用于移動(dòng)z軸的命令（G92），然后您可以按照以下步驟進(jìn)行修改。

（1）在任意3D切片軟件或G代碼編輯器中打開(kāi)G代碼文件

（2）查找G28命令（將打印機(jī)歸位到其參考位置）或G29（用于自動(dòng)床調(diào)平），并在末尾添加Z0命令，告訴噴嘴移動(dòng)到z軸上的零點(diǎn)

（3）轉(zhuǎn)到設(shè)置初始z位置的指令（G92），然后添加Z-0.1mm，為噴嘴的當(dāng)前位置分配0.1 mm值

（4）保存修改后的G代碼文件并將其發(fā)送到您的3D打印機(jī)

2.2.2 通過(guò)“嬰兒步進(jìn)”微調(diào)z軸偏移

“嬰兒步進(jìn)”是指在打印機(jī)打印時(shí)對(duì)z偏移進(jìn)行小幅調(diào)整，這是通過(guò)向打印機(jī)發(fā)送命令以在打印過(guò)程中移動(dòng)z軸非常小的距離來(lái)完成的，這樣，就可以在打印機(jī)打印時(shí)觀察第一層質(zhì)量的變化，并相應(yīng)地調(diào)整z偏移。一般可以使用3D打印機(jī)的顯示屏來(lái)執(zhí)行此操作，或者，也可以使用打印機(jī)遠(yuǎn)程控制軟件進(jìn)行操作，無(wú)需修改固件或更改顯示屏上的設(shè)置，下載軟件并連接3D打印機(jī)后，可以轉(zhuǎn)到“控制”>“移動(dòng)”，開(kāi)始打印后，可以單擊Z+或Z-來(lái)升高或降低噴嘴，然后您可以實(shí)時(shí)觀看打印情況。

要檢查z偏移設(shè)置是否正確，您可以3D打印一個(gè)0.22毫米高的正方形，如果在3D打印件上看到脊或谷，則應(yīng)相應(yīng)調(diào)整Z偏移，直到可以打印出光滑的表面。
盡管調(diào)平這個(gè)過(guò)程可能很耗時(shí)，但大多數(shù)專(zhuān)家都認(rèn)為，經(jīng)過(guò)初步調(diào)整后可以更快地完成調(diào)平，事實(shí)上，一般需要床調(diào)平的時(shí)刻是在首次設(shè)置3D打印機(jī)之后、需要移動(dòng)打印機(jī)時(shí)、注意到零件中常見(jiàn)的打印故障時(shí)以及更換擠出機(jī)之后。

此外，通常建議每周至少調(diào)平打印床一次，或者如果打印頻率不高，則每隔幾次打印就調(diào)平一次，當(dāng)然，這可以根據(jù)特定3D打印機(jī)的需求進(jìn)行調(diào)整。

當(dāng)談及到3D打印時(shí)，無(wú)論是初學(xué)者還是專(zhuān)業(yè)人士，對(duì)于大部分人來(lái)說(shuō)，最令人難受的問(wèn)題就是打印失敗。FDM打印技術(shù)作為3D打印行業(yè)應(yīng)用最廣泛、用戶(hù)最多的技術(shù)之一，在打印過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各式各樣的打印問(wèn)題，包括翹邊、拉絲、象腳、過(guò)度延伸、斷層等，這些打印故障會(huì)嚴(yán)重影響打印產(chǎn)品質(zhì)量甚至?xí)茐拇蛴“踩?，?jīng)過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這些故障出現(xiàn)的主要原因是用戶(hù)對(duì)打印參數(shù)的設(shè)置不合理，但其實(shí)最容易忽視的是由于打印熱床并未調(diào)平導(dǎo)致打印首層出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)而引發(fā)各種缺陷。

在下面的指南中，我們將分別介紹什么是3D打印熱床調(diào)平指以及如何通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)FDM打印機(jī)調(diào)平的方法。

1  什么是3D打印熱床調(diào)平

熱床調(diào)平并不是指將打印機(jī)床與地平面調(diào)平，床調(diào)平是指打印噴嘴與整個(gè)打印表面之間的平行度和高度的校準(zhǔn)，調(diào)平后，無(wú)論噴嘴位于x軸或y軸上的哪個(gè)位置，該高度都必須完全相同。當(dāng)擠出機(jī)太高時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致層間間隙或絲材不粘，另一方面，噴嘴太低可能會(huì)破壞打印平板表面，破壞首層打印，此外，還會(huì)發(fā)生翹曲或噴嘴堵塞，所以正確調(diào)平對(duì)于高質(zhì)量打印至關(guān)重要。

2  FDM打印機(jī)調(diào)平方法

2.1 手動(dòng)調(diào)平

手動(dòng)床調(diào)平涉及用戶(hù)手動(dòng)調(diào)節(jié)床的水平，這是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)將打印平臺(tái)板連接到打印機(jī)上的旋鈕或螺釘來(lái)完成的，這些將通過(guò)用戶(hù)操作來(lái)向上或向下移動(dòng)床，同時(shí)檢查所有角落的水平是否水平。就過(guò)程本身而言，學(xué)者們對(duì)于打印機(jī)是否應(yīng)該預(yù)熱存在一些分歧，有人說(shuō)這很重要，因?yàn)榇苍诩訜釙r(shí)會(huì)膨脹，因此確保表面真正水平的唯一方法是在未預(yù)熱狀態(tài)時(shí)進(jìn)行，也有人指出，這種擴(kuò)展可以忽略不計(jì)，通過(guò)關(guān)閉預(yù)熱可以避免燒傷等安全問(wèn)題。

可以肯定的是，第一步必須要清潔噴嘴和打印平臺(tái)板本身，這將會(huì)確保結(jié)果更加準(zhǔn)確，接下來(lái)，需要將打印機(jī)的所有軸“歸位”，使噴嘴位于整個(gè)坐標(biāo)系的(0, 0, 0)點(diǎn)處，將旋鈕置于中間位置準(zhǔn)備轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)需要準(zhǔn)備一張A4紙，當(dāng)噴嘴尖端幾乎不接觸構(gòu)建表面時(shí)，打印頭和打印床之間的標(biāo)準(zhǔn)間距就達(dá)到了，這就是為什么要用一張打印紙（厚度為0.07至0.1毫米）進(jìn)行測(cè)試，本質(zhì)上，用戶(hù)需要在打印平臺(tái)板的每個(gè)角滑動(dòng)紙張，并不斷進(jìn)行調(diào)整，直到滑動(dòng)紙張時(shí)噴嘴和3D 打印平臺(tái)板僅產(chǎn)生輕微的阻力，所有角均平整后，建議進(jìn)行第一層測(cè)試，以確保打印質(zhì)量。

值得注意的是，由于紙張本身具有高度，噴嘴和打印熱床之間的距離實(shí)際上并不為0(理想狀態(tài))。為了補(bǔ)償這一點(diǎn)，可以使用稱(chēng)為z偏移的設(shè)置或嬰兒步進(jìn)等自動(dòng)調(diào)平方式。

2.2 自動(dòng)調(diào)平

2.2.1 z偏移的設(shè)置

z偏移是3D打印機(jī)中的一項(xiàng)重要設(shè)置，可確保噴嘴與床表面的距離正確，設(shè)置z偏移一方面可以直接使用打印機(jī)系統(tǒng)本身自帶的偏移設(shè)置（只適用于帶有z偏移設(shè)置的3D打印機(jī)），另一方面可以通過(guò)調(diào)整切片軟件或G代碼中的z偏移。

如果您知道如何修改G代碼，則可以直接在G代碼中調(diào)整z偏移，為此，我們需要找到負(fù)責(zé)打印機(jī)歸位的命令（通常是用于自動(dòng)床調(diào)平的G28或G29），以及用于移動(dòng)z軸的命令（G92），然后您可以按照以下步驟進(jìn)行修改。

（1）在任意3D切片軟件或G代碼編輯器中打開(kāi)G代碼文件

（2）查找G28命令（將打印機(jī)歸位到其參考位置）或G29（用于自動(dòng)床調(diào)平），并在末尾添加Z0命令，告訴噴嘴移動(dòng)到z軸上的零點(diǎn)

（3）轉(zhuǎn)到設(shè)置初始z位置的指令（G92），然后添加Z-0.1mm，為噴嘴的當(dāng)前位置分配0.1 mm值

（4）保存修改后的G代碼文件并將其發(fā)送到您的3D打印機(jī)

2.2.2 通過(guò)“嬰兒步進(jìn)”微調(diào)z軸偏移

“嬰兒步進(jìn)”是指在打印機(jī)打印時(shí)對(duì)z偏移進(jìn)行小幅調(diào)整，這是通過(guò)向打印機(jī)發(fā)送命令以在打印過(guò)程中移動(dòng)z軸非常小的距離來(lái)完成的，這樣，就可以在打印機(jī)打印時(shí)觀察第一層質(zhì)量的變化，并相應(yīng)地調(diào)整z偏移。一般可以使用3D打印機(jī)的顯示屏來(lái)執(zhí)行此操作，或者，也可以使用打印機(jī)遠(yuǎn)程控制軟件進(jìn)行操作，無(wú)需修改固件或更改顯示屏上的設(shè)置，下載軟件并連接3D打印機(jī)后，可以轉(zhuǎn)到“控制”>“移動(dòng)”，開(kāi)始打印后，可以單擊Z+或Z-來(lái)升高或降低噴嘴，然后您可以實(shí)時(shí)觀看打印情況。

要檢查z偏移設(shè)置是否正確，您可以3D打印一個(gè)0.22毫米高的正方形，如果在3D打印件上看到脊或谷，則應(yīng)相應(yīng)調(diào)整Z偏移，直到可以打印出光滑的表面。
盡管調(diào)平這個(gè)過(guò)程可能很耗時(shí)，但大多數(shù)專(zhuān)家都認(rèn)為，經(jīng)過(guò)初步調(diào)整后可以更快地完成調(diào)平，事實(shí)上，一般需要床調(diào)平的時(shí)刻是在首次設(shè)置3D打印機(jī)之后、需要移動(dòng)打印機(jī)時(shí)、注意到零件中常見(jiàn)的打印故障時(shí)以及更換擠出機(jī)之后。

此外，通常建議每周至少調(diào)平打印床一次，或者如果打印頻率不高，則每隔幾次打印就調(diào)平一次，當(dāng)然，這可以根據(jù)特定3D打印機(jī)的需求進(jìn)行調(diào)整。