如果您是一位有經(jīng)驗(yàn)的3D打印用戶的話就會知道，獲得一個(gè)高質(zhì)量3D打印作業(yè)的關(guān)鍵在于對象的壁厚要適中。為此，越來越多的3D打印服務(wù)正在增加功能項(xiàng)以在您將3D打印作業(yè)發(fā)送至打印機(jī)之前對其壁厚進(jìn)行測試。最近，著名的開源3D打印機(jī)固件Marlin Firmware也增加量一個(gè)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(xiàng)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(gè)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(gè)線材需要一個(gè)系統(tǒng)來對其不斷進(jìn)行調(diào)整。Coetzee解釋了在一個(gè)針對工業(yè)級3D打印機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)中即時(shí)調(diào)整是如何發(fā)生的：

“機(jī)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(gè)激光器和非常快的反饋回路。一些質(zhì)量最好的線材其任意兩點(diǎn)的線徑差距會在0.04毫米之內(nèi)。”

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(gè)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(jī)并不是智能的。它在運(yùn)行時(shí)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。”

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(jī)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(shí)候計(jì)算出每毫米運(yùn)動(dòng)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(shí)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(jī)的基礎(chǔ)速度，從而實(shí)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(jī)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。