3D打印的自由软件工作流
3D打印是什么我就不说了。这里我会记录一下自己当前全自由软件环境下的工作流。中间也会包含一些高精度打印的经验。
3D打印需要用到哪些软件🔗
3D打印基本都是先建模，而后打印。为了生成适合打印机的生产文件，需要对应的切片软件。由此涉及到了 建模软件 和 切片软件。DIY 3D打印机的还会牵扯到 固件。前两类软件很多啊，我就不一一列举了。
我所选用的建模软件是 FreeCAD。这也和我主要设计机械结构有关。FreeCAD是一款3D参数化建模软件，适合我按各种尺寸需求构建对应的模型。 据从业网友说，SolidWorks能做的FreeCAD也能做，FreeCAD不能做的SolidWorks也做不来。此外，貌似机械加工行业有用更强大的软件（UG之类）。
我所选用的切片软件是 SuperSlicer，Fork自PrusaSlicer。相比PrusaSlicer，它有更多精细的补偿调节功能和trick，我发现用它更容易实现内部结构（例如开孔）的高精度打印。需要注意的是，不同3D打印机所使用的软件可能有所不同，商业公司会为自己的产品提供优化过的切片软件。例如BambooLab就基于PrusaSlicer系切片软件，推出了适配其设备的独特版本。
如果你正尝试DIY自己的3D打印机，那么你还需要选择对应的打印机固件，例如Marlin、Klipper、Repetier。此处不再详叙。 说起来不少3D打印机供应商都会在开源固件基础上设计自己的固件，目前（2023.11）我感觉Marlin和Klipper见得多一些。
3D打印常规流程🔗
简要流程很简单，也就是 建模、切片、打印。但是想实现高精度打印的话，中间还需要有各种校准步骤。玩3D打印，建议配一把游标尺，比如带表头、精度0.001的指针卡尺（dial caliper），在调整尺寸补偿时会很有帮助。
第一次使用打印机时，需要校准打印机。商业产品一般都会给你校准说明/指南。如果读者选择DIY打印机，调整也将更加复杂，放这里篇幅太长。
建模，没有什么复杂的，用什么方法都可以，建出你想要的形状就行。 通常会将所建模型导出为STL供切片软件使用。你可能会需要关注一下模型输出精度。
打印切片，选择合适的软件即可。在第一次打印时，建议对切片参数进行校准。可以用打印校准件+测量的方法，获取各个校准参数。切片参数通常包括挤出速率、挤出直径、打印温度、外径补偿大小、孔位补偿大小等等。
打印，复制生产文件（gcode，说起来CNC也用这个）到打印机存储或上位机中，等待打印完成即可。 但据经验，初次打印时需要在一旁监视，确保第一层打印不会出现异常状况。使用带有自动调平、床网补偿的FDM 3D打印机（例如有3D Touch的）能大大减少此类状况产生的频率。
相关专业知识🔗
建议补充相关机械加工知识，同时选择一本速查手册。手册可以参考《机械工人切削手册》或《Schaeffler Technical Pocket Guide》，其中后者有手机版可用，用一些操作还能导出PDF。
不过个人感觉3D打印中也可以不用那么深入，手册主要查查ISO标准和一些常规机械设计。 基础的，至少配合关系得懂XD。
实例🔗
待补充全流程实例：校准，设计，打印，成果组装。
3D打印机的故障排查🔗
玩第一台廉价3D打印机时，踩了很多坑。挤出过量或不足、撞喷头、堵喷头、奇怪形变等等各种问题都遇到过。首先得说，如果不是玩3D打印机（而只是玩3D打印），建议还是花费一些金钱买质量好一些的3D打印机。2000 CNY差不多能搞到一台不需要折腾的3D打印机。
挤出过量之类的问题，只能靠自己校准进行调整。耗材直径不一样，挤出机的挤出量也会受到影响。因品控不稳定，低端耗材尤易出现此类问题。很多参数都要根据不同耗材进行测试。 也就是说，测试时也别吝啬材料了，不然先去搞个好点的打印机，把重复测试的耗材省下来。
撞喷头，很惨。 对于有自动调平功能的3D打印机来说，得怀疑3D打印生产文件的start gcode是不是没按打印机的特性来。根据打印机状况不同，需要使用不同的起始程序。有些程序会在正式打印前进行自动校准、喷头清理、平台归零等操作。如果生产程序不适合打印机，就会发生平台撞喷头之类的问题。 对于没有自动调平功能的打印机，大概率是没调平。 对于DIY的3D打印机，需要检查下固件中各个尺寸参数的设置是否正确。
当发现喷头刮热床垫时，需要考虑Z轴零位是否产生了偏移、需要重新校准。能自动调平的机器一般没这问题，除非探头磨损了。
堵喷头，通常情况是耗材在喉管/喷头内堆积、膨胀、冷却后卡在喉管，或是喉管内特氟龙管内径缩小卡住耗。临时解决方法是更换或疏通喉管，加强喉管散热。但根本的解决方法需要调整热端结构、从根本是避免喉管变形和耗材堆积，可惜我不是很了解相关设计。
形变问题，只有对比网上的问题图片寻找原因了。如果没有经验资料，那就只能自己积累经验咯。
为什么选择全自由软件工作流🔗
商业软件在某些地方确实做得比多数自由软件好（毕竟靠此吃饭嘛），不过我个人不怎么愿意融入商业软件的环境，至少当前状况如此。聊聊我的看法，说不定哪天会变。
首先说说性价比。很多商业软件采用订阅制收费模式；而就算是买断制的，也需较多花费。按我的使用频率和条件，上述两类商业软件的性价比实在很低。况且很多软件的重点在于服务，而DIY并不频繁的人又能有多少获得服务的机会？盗版嘛，在有自由软件替代的情况下我一般不会考虑。可能还是因为自己不够Pro。
接着说说各自的生态环境。商业软件属于花钱找人办事型，自由软件多数用爱发电（我也知道赞助的存在）。商业软件的问题，几乎只有公司有能力解决（GTA那是特例）；而自由软件资料全部开放，有能力或愿意付出的人都有途径解决问题。自由软件可以博采众长，为整体的发展贡献。我个人更喜欢自由软件的氛围。
还有一个原因是我主力机是ArchLinux，暂时没法简单地用上那些专业软件。
简而言之，自由软件的环境让我感觉更自在，也足以满足我当前的需求。说不定我以后需求发生改变后，也会选用合适的私有软件。