1金属机身 大无所限
【中关村在线3D打印频道原创】一直以来，3D打印机这类新兴的产品都在高速进化迭代，弘瑞品牌则是其中的精研者——在第一代产品上市之前，就默默研发了数十款原型机，不断改进细节。现在，第二代机型中的一款来到了中关村在线，也就是弘瑞Z300 3D打印机。接到快递时起手一抬，并没有什么卵用，重量大到一个人无法搬动。那么随着评测，我们为大家揭开它的面纱。
弘瑞Z300 3D打印机详细评测
●金属机身 大无所限
弘瑞Z300 3D打印机采用了全金属材质的封闭机身结构。我们在展会上看到，国内业界的桌面机型有使用金属材质机身的趋势，更加稳定耐用性更强，弘瑞以Z300 3D打印机走在了前头。另外封闭机身的好处就是环境隔离，保持相对稳定的打印环境，同时也降低部件运动噪音对人员的干扰。
弘瑞Z300 3D打印机 金属材质的全封闭机身
需要强调的是，弘瑞Z300机身内部的细节。步进电机、线缆被巧妙地隐藏在机身内部，而连接挤出头的线缆则用夹具整齐地梳理，也看不到任何裸露的电路板或者线缆接头。它成为一款美观、齐整的工业产品。
弘瑞Z300 3D打印机内部一瞥
打印平台仍然是加热的电阻丝，上覆盖可更换的玻璃板。玻璃板采用四角磁吸附的设计，拆装都比较容易。
弘瑞Z300 3D打印机加热平台上覆盖玻璃扣板
最明显的，也与我们第一眼的印象一致，就是弘瑞Z300超大的成型体积——300x255x300毫米。这个大是个什么概念？它能打印的最大体积，是MakerBot Replicator五代机型的3.1倍，是3D Systems新一代桌面机Cube 3的6.5倍，是3D Systems 专业桌面机Cube Pro的1.3倍。
弘瑞Z300 3D打印机超大的成形体积
更大的成型体积，意味着可以一次打印更大的模型，或者一次性打印更多的零部件。对设计师、工程师来说，限制更少，让这一类用户充分发挥创造力。
弘瑞Z300的耗材卷轴安装在机身右侧，线材通过软管穿过机身，到达打印头的进料孔。也是一种干净利落的进料方式。
弘瑞Z300 3D打印机线材穿过埋入机身的软管 进入挤出头
我们综合来看，弘瑞Z300 3D打印机还是定位趋向专业型的一款产品，美观齐整，用料扎实。成形体及非常大，让它有更强的模型塑造能力。
●彩色触控 中文界面
弘瑞Z300 3D打印机的一大赞点，也是弘瑞全系列FDM 3D打印机的标配，就是大尺寸的彩色液晶触摸屏，并且是中文语言显示。
中文语言界面 英文菜单伤不起
这里请允许我有一点小小的感慨：英文菜单伤不起啊！桌面的FDM机型发源自欧美，固件菜单普遍是英文；而弘瑞Z300的中文菜单就显得非常贴心，用起来没有任何障碍。对中国的玩家来说，是一个好消息。
弘瑞Z300的操作，可以用舒适来形容。45度倾斜的触摸屏，实现了一键进退料。
弘瑞Z300 3D打印机4.3英寸彩色液晶触摸屏 45度倾斜
点击“一键进料”，挤出头从室温加热至200度挤出温度，这个过程需要一点点耐心等待，通过液晶屏看到明显的升温曲线。
点击一键进料 可以看到喷头1温度上上曲线
直到喷嘴挤出细丝 就完成了进料
将线材穿过软管，稍用力插入进料孔，直到喷嘴挤出了细丝，进料就完成了，简单又快捷。退料的步骤更简便，点击“一键退料”，升温和退料的过程自动完成，不需要值守。
点击“一键退料” 整个过程自动完成
再看平台调平的过程，彩色液晶屏起到良好的辅助作用。
●快速调平 打印尽在掌握
弘瑞Z300 3D打印机的调平步骤，与我们常见的桌面FDM 3D打印机相似，需要用一张A4复印纸来确定喷头与平台的距离。不同之处在于，在彩色液晶屏的辅助下更加直观快捷。
维护菜单：换料和调平操作
1、2、3、4四个调平点对应打印平台的四角，按照顺序点击按钮，打印头自动定位到调平点上。而打印平台下方有四个旋钮，用来调整每个角的高低位置。
弘瑞Z300打印平台底部有四个旋钮用来调节位置
点击1，喷头自动移动到第一个调平点位。
放入一张A4复印纸，旋转旋钮直到纸张在挤出头和平台之间能够移动，又略微有阻塞感为止。
需要A4复印纸来辅助调平
用同样的办法依次调节第2、3、4点位的平台位置
这个调平过程，在液晶触摸屏的帮助下操作还是比较简单。另外，在某些特殊情况下需要对打印平台做微调，那么在调节菜单下将喷嘴和平台恢复原点、移动喷嘴、在Z轴方向移动平台，即可实现。
移动喷嘴、打印平台操作界面
弘瑞Z300 3D打印机支持USB连接和SD卡脱机打印两种连接方式。同样是在彩色液晶触摸屏上，在SD卡菜单下浏览到文件名，点击选择文件，即可启动打印。并且暂停和恢复打印、停止打印操作也在同一个菜单下。
弘瑞Z300 3D打印机支持USB和SD卡脱机两种连接方式
弘瑞Z300 3D打印机 启动和停止打印界面
略感遗憾的是，弘瑞Z300液晶屏还不支持对打印模型的预览；尽管预览功能在大多数桌面FDM 3D打印机上都没有实现，我们还是希望弘瑞Z300 能够更加完美一些。
启动打印之后，在首屏查看喷嘴、平台预热情况，并查看整个打印进程的预估时间和已用时间。通常FDM 3D打印的过程是比较漫长的，在这一屏上能够看到基本的机器运行状态，从而对未来的打印进程有个合理的预期。而喷头温度和热床温度在打印过程中可即时调节，这在试验新材料打印特性时经常用得到。
正在显示喷头210摄氏度，平台40摄氏度；预计用时7小时30分，已打印0小时9分钟
弘瑞Z300 3D打印机打印中
另外，在第二屏速度菜单中能够看到仪表盘式的打印速度、风扇转速和材料流量实时状态。通常为了确保打印品的细节品质一致，我们建议大家在打印过程中不调节这三个参数。
速度菜单显示打印速度100%、风扇转速127转/分钟、材料流量100%
弘瑞Z300 3D打印机的彩色中文触摸界面，让整个3D打印机的操作变得简单明了起来。笔者认为，即使是从未使用过3D打印机的人，做加料、调平、启动打印也没有什么难度。调平过程快捷，转动平台底部旋钮需要一点点细心。这样一个40千克的大家伙，通过液晶触摸屏就能玩转于股掌之中。
●切片软件 “精”“简”高效
弘瑞Z300 3D打印机随机附赠Cura for Hori3D打印软件，关于这个软件，还有一些来头。Cura本是一款开源的3D打印软件，后来它的开发者David Braam被RepRap的一个开源分支Ultimaker招致麾下（关于RepRap的起源，大家可以读读这篇文章），于是Cura也成为了Ultimaker品牌的标配随机软件。
弘瑞版Cura，也就是Cura for Hori3D是弘瑞为系列3D打印机定制的打印和切片软件，同样使用CuraEngine切片引擎，而这个引擎是公认的切片效率最高的切片引擎之一，在一些支持多切片引擎的3D打印软件中，CuraEngine已经取代了传统的SkeinForge和Slic3r引擎，排在了第一位。Cura for Hori3D有着非常高的3D模型切片效率，以至于在Cura for Hori3D软件中切片是伴随着3D模型的设置即时完成，并不需要手工启动切片。
弘瑞Z300 3D打印机 Cura for Hori3D 弘瑞专用打印软件
Cura for Hori3D初始界面支持基本的操作，包括添加模型文件、保存模型文件、重新载入或者清除现有的模型文件。另外Cura for Hori3D已经加入了弘瑞系列3D打印机的默认配置文件，只需要选择对应的机型即可，这里我们选择弘瑞Z300。
Cura for Hori3D 文件菜单选项
在这里，可以直接发送到3D打印机执行打印，也可以保存为GCode文件，也就是已经切片完成的格式，放入SD卡中进行脱机打印。
而在预览区，对模型的简单设置实现了旋转、缩放和镜像。Cura for Hori3D支持X/Y/Z三个维度上的旋转，来调整模型在平台上合适的姿态，以利于打印完成。
旋转操作
缩放操作，支持锁定比例，调整X/Y/Z一个方向的参数，整体尺寸会按照相同比例缩放。而点击解锁后，可以在X/Y/Z每个维度单独缩放，改变模型的形状，例如让大白变胖、变高。
缩放操作
镜像操作，支持按照X/Y/Z轴对模型做镜像。
X轴镜像前（左）后（右）对比
另外，在右侧视图模式中，可以调整为普通、悬空、透明、X射线和分层视图，查看模型的悬空情况（会自动添加支撑）、内部结构、以及切片完成的分层情况。其中，分层视图接近打印的效果，可以认为是打印预览。
用Cura for Hori3D分层视图来查看分层情况
Cura for Hori3D最为精简高效的，是打印参数设置，简单明了。每一项都有对应的解释，可以设置弘瑞Z300 3D打印机0.05毫米到0.4毫米的层厚、打印外壁厚度、底面和顶面厚度、填充比率、打印速度、喷头温度、平台温度、支撑选项、底座选项等多个参数。并且每改变一个参数，模型切片可即时快速完成，非常高效。
Cura for Hori3D打印参数说明
而在玩转了弘瑞Z300 3D打印机之后，专家选项成为改进打印效果的必修课。
进入Cura for Hori3D专家设置
包括支撑类型、支撑角度、支撑填充率、支撑结构与模型的距离，以及底座密度、是否更易拆除等详细选项可以设置，来使模型在合适的支撑结构和底座结构中打印出来，获得更好的打印效果。
Cura for Hori3D专家设置选项
另外有一个小技巧，就是Cura 版本号和年月份是一致的，例如这一版15.02.1表示15年2月份更新。Cura由于开源的原因，版本更新比较频繁，而Cura for Hori3D也在官网上不断放出最新版本，我们建议用户登录弘瑞品牌官网获取最新软件版本。
弘瑞Z300 3D打印机的软件Cura for Hori3D有着高效的切片引擎，操作界面简洁清爽；对更资深的玩家或者专业用户，还有更进一步的打印设置选项。这款打印软件非常精简、高效。
●快还是慢？打印效率测试
大家对FDM 3D打印机的初步印象，就是打印比较慢。弘瑞Z300 3D打印机又能有怎样的表现呢？我们先分析一下FDM 3D打印机比较耗时的几个方面。
切片。过去开源软件常用的切片引擎SkeinForge，有着复杂庞大的参数设置系统，切片却非常耗时，现在被很多玩家所摒弃。对于切片效率的测试，受硬件配置、切片算法、模型复杂程度、3D打印机种类因素影响，我们尚未有一套成熟的测试办法，对弘瑞Cura for Hori3D软件我们暂时不做量化的评估。
预热。在不连续打印的情况下，通常每次启动打印先有一个喷嘴和打印平台预热的过程，需要消耗一些时间。
打印。在0.1毫米层厚、默认挤出速度和打印速度、10%填充率、无支撑和底座条件下，打印立方体、半圆球、圆锥所用的时间，计量从打印开始到打印结束的总用时。这个时间，在这三项中通常是最长的；而0.1毫米层厚，我们认为能够提供较好的模型表面精度。
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弘瑞Z300 3D打印机效率测试（时：分：秒） | ||||
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测试项目 |
喷嘴温度（度） |
平台温度（度） |
耗材 |
用时 |
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预热 |
28-210 |
不加热 |
PLA |
0:03:39 |
弘瑞Z300 3D打印机，在弘瑞专用胶水的帮助下，打印PLA材料不需要加热；喷嘴的整个预热过程用了3分39秒，有着不错的预热效率。
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弘瑞Z300 3D打印机效率测试（时：分：秒） | ||||
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测试项目 |
打印精度 |
填充率 |
耗材 |
打印用时 |
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20x20x20mm立方体 |
100微米 |
10% |
PLA |
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40x40x40mm圆锥 |
100微米 |
10% |
PLA |
1:23:07 |
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40x40x20mm半球 |
100微米 |
10% |
PLA |
1:26:10 |
再看打印效率。打印立方体、圆锥和半球的用时分别为56分47秒、1小时23分07秒和1小时26分10秒，有着较为平均的打印效率。
立方体、圆锥和半球打印计时
总体来看，弘瑞Z300 3D打印机预热快，打印速度较为平均；我们根据测试经验，认为它的软件Cura for Hori3D有着出色的切片效率。
●明察秋毫 挑战人眼极限
3D打印机打印模型的表面质量，直接受到层厚设置和挤出质量的影响。层厚越小，挤出越均匀，那么模型表面的光滑程度越高。我们用拍摄鼠标上微芯片的微距镜头拍摄，来看一看不同层厚下打印模型的表面效果。
0.4毫米层厚
0.3毫米层厚
0.2毫米层厚
0.1毫米层厚
在微距镜头对细节高度还原的状态下，可以看到从0.4毫米、0.3毫米、0.2毫米到0.1毫米每层逐渐变小，层之间的分隔开始变得模糊。在0.1mm层厚下，弘瑞Z300已经表现出出色的打印品质，模型表面平整度很高。
不仅限于此，弘瑞Z300 3D打印机最高支持到0.05毫米的层厚，突破了常见的桌面FDM 3D打印机0.1毫米的极限。事实上人眼的分辨能力的极限，大约是50微米，也就是0.05毫米。我们用弘瑞Z300 3D打印机，来挑战一下0.05毫米的人眼分辨能力。
0.05毫米层厚
在0.05毫米层厚的设置下，弘瑞Z300 3D打印机完成了惊艳的打印成品。层与层之间的分界，人的肉眼几乎难以区分；并且用手摸上去，也有相当光滑的感觉。我们看到图中纵向的纹理，由于光线反射而被夸大了。在0.05毫米层厚，弘瑞Z300 打印出了接近完美表面的模型。
●尺寸公差 精密造就精品
在打印模具、试验原型的时候，3D打印机的打印件与设计尺寸的匹配程度，就显得非常重要了。我们来看一下弘瑞Z300 3D打印机的尺寸公差，也就是打印件与设计尺寸之间的误差。
20x20x20mm正方体实际打印尺寸
我们看到，20x20x20毫米正方体打印件，X轴误差为+0.03毫米，Z轴误差为+0.03毫米，偏差率0.15%，达到了非常高的精确度。Y轴误差为-0.07，偏差率0.35%，也有着不错的表现。
40x40x40mm圆锥实际打印尺寸
再来看圆形运动轨迹的打印件。40x40x40毫米圆锥底面直径，经测量误差在-0.07到-0.08毫米，偏差率为0.175%到0.2%，表现也非常不错；Z轴误差达到了1.075%，差强人意。
40x40x20mm半球实际打印尺寸
而40x40x20毫米半球的底面直径，经测量误差在+0.38毫米到+0.39毫米，偏差率为0.975%；Z轴误差为-0.07毫米，偏差率为0.35%。有着不错的表现。
●标准模型 成型能力
关于弘瑞Z300 3D打印机的成型能力，我们先来看标准测试模型的打印效果。这套模型，在0.1毫米层厚、10%填充率、默认速度和挤出温度的条件下打印出来。
方块、文字和细小棱锥
弘瑞Z300 3D打印机打印文字非常清晰，包括小数点在内；方块的成型效果自然没有任何问题。难能可贵的是，尺寸细小的四棱锥也能较好地呈现，这在我们之前的测试中还从未有出现过。
细小棱锥3D打印效果（点击查看大图）
弘瑞Z300 3D打印机对于细小尺寸的成型能力，值得称道；美中不足的是棱锥尖端有些拉丝。
螺旋结构
弘瑞Z300 3D打印机打印螺旋结构，趋近于完美。螺旋形状的侧壁和顶面，都清晰而干净。
圆柱体侧面
圆柱体顶面
弘瑞Z300 3D打印机打印不同大小圆柱体的效果，还是不错的。侧面圆润光滑，顶面封闭也比较严密。我们再次注意到最小的圆柱体，它的表面有一些纹理，光滑程度略逊于另外四个稍大的圆柱体。
最小圆柱体3D打印效果（点击查看大图）
接下来是薄壁，弘瑞Z300能够比较好地打印出来。薄壁的下半层光滑，上半层末端有一些料丝堆叠的情况存在。总体打印效果还不错，并没有出现错位或者断层。
薄壁
薄壁
弘瑞Z300 3D打印机能够完整地打印出较大跨度的跨桥，并不需要支撑，不过底部有料丝比较松动的情况出现。跨桥的打印效果差强人意。
跨桥
跨桥结构打印效果细节（点击查看大图）
无支撑底部，弘瑞Z300 3D打印机悬空挤出冷却的效果尚可。悬空挤出冷却，对于FDM技术来说是一个难题，需要冷却速度和喷嘴移动速度完全匹配。弘瑞Z300 3D打印机有着平均的表现。
无支撑悬空底部的3D打印效果
总体来看，弘瑞Z300 3D打印机的成型效果非常不错，在细小尺寸的形状上仍然有着良好的成型能力。下页文章，我们再来做一组测试套件的打印测试，与标准测试模型有一些重复之处，互为验证；不同之处在于下面的一组套件更注重复杂形状的一次性输出能力，对弘瑞Z300 3D打印机将是一个更大的考验。
●套件测试 更难挑战
再来看弘瑞Z300 对形状细节的塑造能力。考虑到桌面的FDM机型，在打印效率、成型尺寸上有所限制，以单个或者批量打印小部件为主，那么对形状的塑造能力，尤其是较小的形状塑造能力，就非常重要。这一组测试套件，用来测试3D打印机对不同尺寸形状的塑造能力，我们同样用0.1毫米层厚、10%填充率、默认的打印速度和挤出温度率来打印这一组套件。
镂空（点击查看大图）
弘瑞Z300 3D打印机对镂空的六边形孔和长条孔，都有着良好的还原能力；最底部的三个小孔形状略有不规则，另外小孔中出现了少许拉丝的现象。
尖刺（点击查看大图）
弘瑞Z300 3D打印机对锥形尖刺的还原能力，相当出色。左边正向、右边负向的尖刺，都有着非常规则的结构；即使是最小的锥形，也能够很好地表现。正向的部分，也有一些拉丝情况出现。
波纹（点击查看大图）
弘瑞Z300 3D打印机对波纹形状的还原还算不错，打印件底部细小的纹路隐约可以看得到。
利刃（点击查看大图）
弘瑞Z300 3D打印机对利刃形状的还原可以说非常出色。从厚到薄、X/Y轴方向的利刃结构都打印得比较好。
文字（点击查看大图）
3D打印文字，其实在礼品或者标识类模型上比较多。弘瑞Z300打印立体文字的效果，还是非常不错的，正向和反向的文字，尤其是小字部分仍然很清晰。
跨桥（点击查看大图）
尽管在之前出现了少许拉丝的现象，弘瑞Z300还原跨桥形状却非常稳妥，五个桥从大到小都有着不错的打印质量，并且没有任何拉丝存在。
裂缝（点击查看大图）
弘瑞Z300打印裂缝的效果不错，空洞内填充物也能很好的打印处理；美中不足的是仍然有少许的拉丝。
扩展测试（点击查看大图）
弘瑞Z300 3D打印机打印螺旋和大范围跨桥的效果，基本令人满意。打印螺旋结构对步进电机的要求非常高，弘瑞Z300做得比较好。
整套测试套件将被存档保留
整个套件打印完成，弘瑞Z300的塑形能力还是非常出色的，对细小形状能够实现比较准确的还原，再次印证了弘瑞Z300在细微形状成型能力上的优势。而对复杂形状和结构，弘瑞Z300 3D打印机同样有着突出的表现。
●实用附件 打印好帮手
弘瑞Z300 3D打印机附赠了丰富而实用的配件。我们单独拿出来一页，来写它们。附件包括驱动光盘、电源线、USB数据线、产品合格证、读卡器、SD卡、六棱螺丝刀、小磙子、打印用胶水和撬棍。
弘瑞Z300 3D打印机附件
特别要提的是弘瑞专用水溶性打印胶水，有良好的粘性，将打印物品牢固地粘在打印平台上。并且，弘瑞Z300 3D打印机使用PLA材料时，配合这款胶水不需要加热平台，使得打印物品的底面也能够平整并且保留切片的形状。
弘瑞3D打印机专用胶水
打印前涂抹在平台上
用小磙子推平即可
而这款水溶性胶水清洁起来呢，更是方便。只需要滴几滴水，用湿毛巾擦拭几遍，就可以将平台清理干净。
另外，撬棍用来铲下打印完成的模型，非常顺手。包括弘瑞MR300 3D打印机在内也附赠了这个小工具，从中我们可以看到弘瑞品牌做3D打印机细致精研的态度。
用撬棍取下3D打印成品
评测总结：至此，这篇历时十几天的评测文章就结束了。这十几天中，笔者使用弘瑞Z300 3D打印机不停地打印模型，既有测试模型也有同事“求打印”的模型，弘瑞Z300 还是非常给力。
弘瑞Z300作品：笔筒
我们认为，弘瑞Z300 3D打印机成型体积大，层厚小，最小仅仅有0.05毫米，模型还原精确，成型能力强；而操作起来非常简单，维护也容易。是过去半年难得一遇的精品3D打印机。这也使得使用者，不管是工程师、设计师还是创客、发烧友，都将精力集中在创意上，随心所欲地发挥创造力——而弘瑞Z300 3D打印机负责实现它。
另外，我们一直试图建立一套全面而统一的FDM 3D打印机测试方法论，这篇文章和对弘瑞Z300的测试就是一次尝试。欢迎大家在评论区留言，探讨关于弘瑞Z300 3D打印机和测试方法论的话题，也欢迎直接给我提意见——记得扫码关注微信公众号“3D知天下”！
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