3D printer 列印尺寸誤差的探討

印了這麼多東西，但我卻沒有實際量過一次誤差到底是多少。
就業界的說法，就是沒有出過FAI報告，這樣的樣品是無法過關的。
所以這次就為我的Ardunio板子做一個盒子，同時驗證尺寸誤差的量是多少。

首先依Ardunio的板子在Pro/E裡先畫一個適當大小的盒子，
然後用3D printer印出來，再用游標卡尺，量測各尺寸。

經過量測之後，各尺寸的數據如下圖所示：

我們再整理成表格，可以看到 XYZ軸的精度其實還不錯，我這台DIY的精度還可以到落在0.2~0.3 mm 左右，十分令人驚訝！事實上很多正職的機構工程師看到印出來的表面太粗糙，就覺得這是爛貨，但實際量出來的結果證明，雖然不是好貨，但至少不是爛貨。

但還是看到一個嚴重的問題，當我要列印薄壁結構(Wall thickness)時，誤差變得十分大(29%)。

從幾個原因來探討：

(1) 本來尺寸就小 ? 但Base thickness也是很薄，而精度卻幾近完美，所以尺寸大小不是問題。

(2) X、Y軸馬達的誤差 ? 但單純XYZ軸方向的全尺寸就只有0.2~0.3mm的誤差。理論上，就算有誤差，也應該落在0.2~0.3之間。

(3) 熱擠成型天生的問題 ? 如下圖所示，熱擠成型是藉由一層一層堆疊上去的，所以每一層塑料之間一定會被擠壓，這樣才黏得緊，也因此水平方向印出來的厚度一定比原本來得大。但就算再怎麼大，也不可能遠超過XY全尺寸的誤差…

(4) 我再回頭找G-code出來檢查路徑，路徑也沒有錯，符合CAD的內外邊界尺寸。

(<boundaryPoint> X-57.0 Y-29.0 Z8.85 </boundaryPoint>)

(<boundaryPoint> X57.0 Y-29.0 Z8.85 </boundaryPoint>)

(<boundaryPoint> X57.0 Y29.0 Z8.85 </boundaryPoint>)

(<boundaryPoint> X-57.0 Y29.0 Z8.85 </boundaryPoint>)

(<boundaryPoint> X-55.0 Y27.0 Z8.55 </boundaryPoint>)

(<boundaryPoint> X55.0 Y27.0 Z8.55 </boundaryPoint>)

(<boundaryPoint> X55.0 Y-27.0 Z8.55 </boundaryPoint>)

(<boundaryPoint> X-55.0 Y-27.0 Z8.55 </boundaryPoint>)

結論：XYZ馬達的精度達到預期的要求，但Wallside的壁厚誤差暫時找不到原因。此外因為沒有工具也暫時無法檢查幾何公差，但我相信因為熱塑材料十分容易變形，所以在幾何公差上也應該存在一些問題，例如直線度與垂直度等等。