這篇給零基礎~初學者:一文看懂 3D 列印怎麼運作、能做什麼、如何開始,以及看得懂的校正與實作步驟。文中穿插優質 YouTube 影片,直接看「怎麼做」。

3D 列印是什麼:把數位模型「長」成實體

3D 列印(加法製造)會把 3D 模型「切片」成一層一層的刀路(toolpath),機器便能沿著路徑逐層堆疊材料成形。FDM 以噴嘴擠出熱塑料;樹脂機以紫外光逐層曝光固化;粉床(例如金屬/尼龍)則以雷射或黏結劑在粉末中逐層燒結或黏著。

在實務流程中,你會接觸兩大類檔案:模型檔(STL/3MF)機器指令(G-code)。模型檔描述形狀與(視格式)單位、顏色、材質等;切片器把它轉為 G-code,內含移動、擠出、溫度與風扇等指令。

一文看懂流程
模型 → 切片(層高、外壁/填充、速度、溫度、支撐與擺放方向)→ 產生 G-code → 列印 → 後處理(去支撐、打磨、上色/裝配)。

從模型到刀路:三個層級

  • 幾何(Geometry):網格需密合(manifold)、法線一致、壁厚 ≥ 噴嘴線寬 × 2;避免內部相交。
  • 切片策略(Slicing):外壁/填充/頂底層、支撐、層高與線寬、縫合位置(Seam)、橋接、擺放方向。
  • 機器控制(Machine):回抽、加速度/抖動、溫度、風扇、ABL 與 Z Offset、材質乾燥度。

常見模型格式比較

格式 單位 顏色/材質 多物件/組件 重點
STL 無(多視為 mm) 可含多物件,無階層關係 最普及、體積較大;易出現單位/縮放錯誤,切片時請確認尺寸。
3MF 可含顏色/材質/紋理 支援 可封裝多模型、貼圖、支撐與設定;建議優先使用
OBJ(選配) 透過 MTL/貼圖 支援 常見於彩色/貼圖工作流;部分切片器對 OBJ 支援度不一。

G-code 速查(看得懂就能快排錯)

; 例:起始片段(不同切片器略有差異)
G90         ; 位置絕對
M82         ; 擠出絕對
M104 S205   ; 設噴嘴溫(不等待)
M140 S60    ; 設熱床溫(不等待)
G28         ; 回原點
G29         ; 自動調平(若有)
M109 S205   ; 等噴嘴達溫
M190 S60    ; 等熱床達溫
G1 X0 Y0 Z0.28 F6000
G1 E5 F240  ; 擠出
G1 X100 Y0 F1800 E12
M106 S255   ; 風扇全速
  • G0/G1:移動(含擠出 E);F 是速度(mm/min)。
  • M104/M109:噴嘴溫;M140/M190:熱床;M106:風扇。
  • M82/M83:擠出絕對/相對;G90/G91:座標絕對/相對。

座標與單位(避免尺寸跑掉)

  • 單位:STL 沒有單位,切片器多預設 mm;若模型忽然超小/超大,先檢查單位/縮放。
  • 原點:多數切片器以床面左前為 (0,0);也有「床面中心」機型,請在預覽確認。
  • 軸向與強度:FDM 層紋沿 Z;讓主要受力與層紋垂直更耐用。

模型健檢與修復(入門必做)

  • Blender 開啟「3D-Print Toolbox」外掛,檢查 Non-manifold / Thin wall / Intersect 並修復。
  • 需要圓滑邊時,優先使用倒角/圓角(Chamfer/Fillet)與增加外壁數,比單純提高解析更有效。
  • 孔徑與配合:預留 +0.2–0.4 mm 公差;螺絲建議使用熱熔銅柱增加耐久。

線上學 3D 列印 Blender(完整播放清單)

有哪些應用:從房子到器官,從食物到火箭

挑幾個最有感的範例,幫你建立「能做到什麼」的直覺。

  • 建築:機器人擠出特調混凝土,牆體現場列印 再搭配傳統工法完成屋頂與管線。
  • 生醫:以水凝膠做「生醫墨水」,列印出組織模型用於訓練、藥測與研究。
  • 食物:擠出巧克力、泥狀食材做出精緻幾何或客製口感。
  • 製造與航太:金屬積層可做傳統無法加工的內部通道與拓撲結構。

機型與材料:先從 FDM+PLA 開始

項目 FDM(線材擠出) 樹脂(SLA/MSLA)
優勢 好上手、材料便宜、功能件耐用 細節極佳、雕像公仔漂亮
環境 通風良好即可 需手套口罩、酒精清洗、UV 後固化
建議 新手首選 有基礎後再試

材料起手式:PLA(好印) → PETG(耐熱與韌性) → ABS/ASA(需封箱) → TPU(彈性,慢速)。

光固化印表機是以光敏樹脂作為列印材料,再用紫外線照射一層一層的固化方式來進行3D列印。

工作流程與名詞快速建立

  • 切片軟體:PrusaSlicer、Cura、OrcaSlicer、Bambu Studio。
  • 首層 決定成敗:Z Offset、調平、床面清潔。
  • 關鍵參數:層高、外壁數、填充、速度、溫度、風扇、支撐、擺放方向。

常用工具與下載

沒有機器?先用代印服務(台灣)

STL/STEP 上傳即可報價、選材與交期。先用代印能快速拿到成品、驗證設計;之後再決定是否入手機器。

  • 3DMart 三帝瑪(FDM/SLA/MJF 等)→ 服務頁
  • 台灣天馬 TEAMA(大型列印、商業代工)→ 代工服務
  • RealFun 睿坊(台北,3D 列印/掃描/模型)→ 網站
  • AddMaker 加點製造(製造商資源平台)→ 平台首頁

3D 建模:Blender(含自學播放清單)與 TinkerCAD

先把模型畫對,比調參更省時。這章給你:Blender 入門心法 → 可列印性重點 → 健檢流程,最後附一條最簡單的 TinkerCAD 路線。

Blender 入門心法(新手 3 原則)

  1. 先方後圓、先大後小:先用 Cube/Plane 搭骨架,再加 Bevel/Subdivision 打造圓滑;細節留到最後。
  2. 以「厚度」為王:功能件外壁 ≥ 2 條線寬(例:0.4 噴嘴 → 外壁 ≥ 0.8–1.2 mm),孔徑預留 +0.2–0.4 mm。
  3. Modifier 優先:Mirror/Array/Bevel/Solidify 組合出可參數化形體,之後調整尺寸超快。

可列印性與健檢重點

  • 法線與流形:開啟 3D-Print Toolbox 檢查 Non-manifoldIntersectThin WallRecalculate Outside 修正法線。
  • 單位與尺度Scene → Units → MetricLength = Millimeters;匯出前在切片器確認尺寸。
  • 邊角處理:外露邊加倒角/圓角提升強度與手感;承力件外壁 3 條以上、填充 15–25% 起步。
  • 支撐友善:可旋轉擺放、加橋接過孔,能免支撐就免;必要時為接觸面預留裝飾蓋片。

一步到位:建模健檢流程(匯出前必做)

  1. 切到 Edit ModeM > Merge by Distance 去重點。
  2. 3D-Print Toolbox:修 Non-manifold / Intersect / Thin Wall
  3. Solidify 確保最小壁厚 ≥ 2×線寬;必要時再加 Bevel
  4. Apply Scale(Ctrl+A)→ Export STL/3MF(單位 mm)。
  5. 進切片器檢查:尺寸、牆數、支撐、首層黏附,預覽刀路 OK 才開印。

覺得 Blender 太難?TinkerCAD 超速入門

瀏覽器登入 → 拖幾何(Box/Cylinder)→ Align 對齊 → Group 合併 → Hole 挖空 → Export STL → 送切片器。適合做:

  • 名牌、簡易支架、蓋板、收納盒(直角、有厚度的盒體類)。
  • 需要圓滑曲面或參數化再轉 Blender 加工。

不會建模?先用 Thingiverse 現成模型

還不會畫 3D?先從可直接下載的模型開始練習最有效。Thingiverse 集合大量免費作品,適合用來熟悉切片、擺放、支撐與材料選擇。

入口:Thingiverse 官方網站

切片入門與示範:看一次就會的基本功

建議先用 Cura;先把機型設定+材料配置檔搞定,再調參數。

首層與調平:第一層漂亮,成功率就漂亮

  1. 清潔床面(酒精或中性清潔劑去油)
  2. 調平與 Z Offset:紙張法或自動調平後微調
  3. 切片調整:首層慢速、首層層厚略大、必要時加 Skirt/Brim
判讀要領
線條略被壓扁、彼此連續、無缺口=好;過扁易「象腳」、過高會黏不住。

校正:溫度塔+3DBenchy 最划算

一次只改一個變數,邊列印邊筆記。

溫度塔:快速找出特定線材的最佳噴嘴溫。

3DBenchy:用同一顆船判讀冷卻、橋接、收縮、拉絲等問題。

7 天入門課表:照做就會

  1. 看完本篇+安全觀念,印 20×20×20 校正方塊。
  2. 專注首層與 Z Offset,印名牌或手機座。
  3. 列印一座溫度塔並記錄最佳溫。
  4. 做回抽測試,學會減少拉絲。
  5. 印 3DBenchy,對照影片判讀缺陷。
  6. 學量測與公差:做一個能「剛好卡住」的小卡扣。
  7. 完成一個實用小專案:廚房掛鉤、相機快拆或桌上收納。

安全與法規小提醒

  • FDM 高溫,請遠離兒童與寵物,保持通風。
  • 樹脂需手套+口罩,廢液固化後依規定處理。
  • 食物列印僅用食用級材料與可拆清洗管路;生醫列印請遵循實驗室規範。

藝術與創作應用:時尚、雕塑、陶藝

3D 列印讓藝術家能直接把「算法/紋理/材料」變成可穿戴、可展演、可量產的創作。

 

筆者以 Blender 作3D建模,以朱銘太極為藍圖改編,以下為3D畫面,可自由旋轉、拉近。

太極。Taichi by jamespolik on Sketchfab

YouTube 精選(可直接播放)

精挑細選、直覺展示重點的影片,照分類放;每支都可當你的學習檢查點。

建築/大尺度

生醫/器官模型

食物列印

航太/金屬與機械手臂

社會公益與音樂

FAQ(分類版)

入門與工具

1. 我用哪個切片器比較好?
PrusaSlicer 與 OrcaSlicer 介面清楚、功能齊全;若你用 Bambu 系列則直接用 Bambu Studio。任何一套都能印好,重點是建立自己的「起手預設」。
2. 要先買哪些工具?
卡尺、異丙醇、刮刀/鉗子、備用噴嘴、內六角、乾燥盒(或烘料設備)。
3. Blender 自學怎麼開始?
「3D 建模」章節按播放清單循序練 2~3 個小作品,重點練 Mirror/Array/Bevel/Solidify;每個作品都匯出 3MF 並在切片器檢查可列印性。
4. 我不會建模,TinkerCAD 可以嗎?
可以。瀏覽器登入,拖幾何 → Align/Group → Hole 挖空 → Export STL → 送切片器;要更平滑或參數化再轉 Blender。

首層與黏附

5. 為什麼第一層老是黏不住?
床面去油、正確 Z Offset、首層慢速與加 Brim;若環境冷,封箱或擋風能提升穩定。
6. 象腳(Elephant's Foot)
熱床過熱或首層壓太扁:降低床溫、放寬首層線寬、在切片開啟「象腳補償」。
7. 翹邊/脫附怎麼辦?(PLA/PETG/ABS 通用)
清潔床面並去油、提高熱床溫(PLA 55–60°C、PETG 75–85°C)、加 Brim 或膠棒、改擺放方向讓受力面積更大;ABS/ASA 建議封箱並避免冷風直吹。

參數與精度

8. 尺寸不準、孔徑偏小
孔洞設計預留 +0.2–0.4 mm;切片開「外壁先列印」提升精度;必要時做流量(Flow/Extrusion Multiplier)微調與步進(E-steps)校正。
9. 什麼時候該換更大的噴嘴?
想提高產能或做功能件時,0.6 mm 噴嘴可讓層線更厚、強度更好、時間更短。
10. 橋接(Bridging)下垂
提高風扇、降低溫度、增厚外壁與橋接專屬速度;調整擺放方向減少無支撐跨度。

材質與線材

11. 表面顆粒/粗糙(受潮)
多半是線材受潮:PLA 60–65°C 烘 4–6 小時、PETG 65–75°C;同時檢查噴嘴半堵或風扇過強。
12. PETG 老是拉絲或把 PEI 拉起來
PETG 溫度降低 5–10°C、回抽略增;首層可在 PEI 上薄塗膠棒當「分離層」。
13. TPU(軟料)印不穩
直驅擠出機更容易;速度 20–35 mm/s、回抽減少或關閉、降低加速度與壓輪壓力,路徑盢量平滑。

品質與故障排除

14. 拉絲(Stringing)很嚴重?
增加回抽距離/速度、降低噴嘴溫度、開啟「避讓空跑」、提高移動速度、乾燥線材。
15. 欠擠(Under-extrusion)或層間空隙
檢查噴嘴半堵、提高噴嘴溫 5–10°C、降低速度、確認齒輪咬合與線材直徑設定,必要時做流量校正。
16. 層移(Layer Shift)或卡頓
拉緊皮帶、檢查滑輪/導軌、降低加速度與速度;避免噴嘴撞到翹起的支撐。
17. 震紋/鬼影(Ringing/Ghosting)
降低加速度與抖動、固定好機器、檢查皮帶張力;韌體支援可用 Input Shaper。
18. Z 條紋(Z-Banding)
檢查 Z 軸螺桿同軸與固定,清潔並輕上潤滑;避免過低層高(一般 0.2 mm 更穩)。
19. 噴嘴堵塞怎麼處理?
先做冷抽(Cold Pull);無效再升溫拆噴嘴清理或直接更換。預防:高品質線材、定期除塵,避免混用極端溫差材料。
20. ABS/ASA 開裂與翹曲
務必封箱、降低風扇、提高熱床與環境溫度、使用 Brim 或鼠耳;必要時改用 ASA(對戶外更穩定)。
本文提供之外部影片為各頻道版權所有;內嵌僅供教學示範。進行 3D 列印時請遵守安全與當地法規,樹脂與化學品需依規定回收處理;食物列印請使用食用級材料與可清潔的管路系統。任何醫療或生醫相關內容僅供教育用途,不可視為醫療建議或臨床操作指南
文章標籤
全站熱搜
創作者介紹
創作者 小黃老師 的頭像
小黃老師

小黃老師嘿技術

小黃老師 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣(229)