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在FDM 3D打印中,想要提升打印质量,很多工程师首先想到的是调整温度、速度、层高和回抽。

但一个经常被忽略的切片参数——Z轴抬升(Z-lift/Z-hop),可能同样影响最终成品效果。

它原本主要用于避免喷嘴在移动过程中刮碰模型表面,但最新研究发现,Z轴抬升不仅关系到打印安全性,还可能影响打印层之间的结合以及最终表面粗糙度。

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27组实验,寻找最佳参数

近日,马来西亚马六甲技术大学研究团队通过实验验证了这一点。他们发现,在特定打印条件下,Z轴抬升高度对FDM打印件表面粗糙度的影响,甚至超过回抽速度和回抽长度。

该研究围绕三个回抽相关参数展开测试,包括Z轴抬升高度、回抽速度以及回抽长度,分析不同参数组合对ABS-M30i材料打印件表面质量的影响。

研究人员使用Folgertech开源FDM 3D打印机制作了27个测试样件,并设置了不同参数组合:

Z轴抬升高度分别为0mm、1mm、2mm;

回抽速度分别为20mm/s、40mm/s、60mm/s;

回抽长度分别为1mm、3mm、5mm。

完成打印后,研究团队使用Mitutoyo Surftest SJ-301表面粗糙度测量仪检测样件Ra值,同时通过显微镜观察打印层之间的结合情况。

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表面粗糙度,最大相差4倍

实验结果显示,最佳参数组合为:

Z轴抬升1mm、回抽速度20mm/s、回抽长度1mm。

该样件表面粗糙度Ra值达到1.33μm。

相比之下,最差样件采用:

Z轴抬升2mm、回抽速度40mm/s、回抽长度5mm。

其表面粗糙度Ra值达到5.93μm,两者相差超过4倍。

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Z轴抬升,影响占比超过90%

更有意思的是,研究团队进一步进行了统计分析。

结果显示,在此次实验条件下:

-Z轴抬升高度对表面粗糙度变化的影响达到90.11%;

-回抽速度影响占比为7.34%;

-回抽长度影响占比仅为1.76%。

这意味着,对于改善打印表面质量而言,工程师长期关注的回抽长度,并不是此次实验中的主要影响因素,反而是喷嘴移动过程中是否进行了合理的Z轴抬升。

通过显微镜观察发现,最佳样件的表面间隙约为0.01mm,而较差样件间隙约为0.04mm。研究人员认为,更小的间隙意味着相邻挤出线之间结合更加紧密,因此能够获得更好的表面质量。

不过,这并不意味着Z轴抬升越高越好。

实验数据显示,1mm的Z轴抬升效果最佳,而0mm和2mm反而没有达到同样效果。这说明Z轴抬升存在一个合理范围,需要结合打印机结构、材料特性以及打印参数进行调整。

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一个小参数,可能带来大变化

对于FDM用户来说,这项研究提供了一个新的优化方向。

过去,当打印出现拉丝或者表面缺陷时,很多人的调整重点都是回抽长度和速度。但这项实验说明,在优化打印表面质量时,Z轴抬升同样值得关注。

尤其是在打印多个独立结构、需要频繁空驶移动的模型时,合理设置Z轴抬升,可能减少喷嘴拖拽,提高层间结合效果,并改善最终表面表现。

当然,该研究基于特定设备、ABS-M30i材料以及实验条件,得到的最佳参数并不能直接应用于所有FDM打印机。

因此,至于它到底有没有效果,不妨自己打印一个模型验证一下。

以下是一场由资源库联合TCT深圳展主办,围绕与3D打印农场的活动。

论坛主题:

《2026中国3D打印农场产业高峰论坛》

论坛时间:

2026年10月14日

论坛地点:

深圳国际会展中心(宝安)15号馆 3D Genius hub(Q95)

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