南極熊導讀：也許很多人覺得，FDM 3D打印機也就那樣了，沒有太多的改進空間。事實上，它還可以發揮出無限創新。

△Original Prusa XL 3D打印機上的五個打印頭，可自動切換

全球FDM 3D打印機大廠Prusa，在德國法蘭克福的Formnext 2021上搞了個大新聞，發布了一款驚艷的大型CoreXY 3D打印機Original Prusa XL。

△視頻：5噴頭FDM 3D打印機

南極熊獲悉，這款機器具有36×36×36厘米的構建體積、下一代擠出機、新熱端，分段床身和工具更換器。

△Original Prusa XL 3D打印機 [來源：Prusa Research]

Prusa第一臺CoreXY系統

Original Prusa Mini成為主流產品，CoreXY結構也不停步。與標準MK3S 3D 打印機相比（構建體積為250x 210 x 210毫米），新推出的XL在構建尺寸上增加了4倍以上。這在設計階段給Prusa帶來了不小的麻煩。

△構建體積比較

在尺寸方面，打印機越大，越容易受到振動和其他不良影響，從而導致打印效果不佳。因此，建造更大的MK3類型機器沒有實際好處。相反，這種設計會帶來許多問題：沿Y軸移動的大而重的加熱床、較高Z軸值時穩定性較差等等。這使得CoreXY成為了解決方案。

△CoreXY傳送帶上的Original Prusa XL打印頭（來源：Prusa Research）

出于多種原因，Prusa最終選擇了36厘米的立方體尺寸。這對于絕大多數模型來說已經足夠，但是這帶來了另一個需要考慮的方面：打印品越大，完成所需的時間就越長。對此，Prusa Research 表示，在保證可靠性的情況下他們試圖增加了其他特性，確保打印成功：

• 模塊化熱床，允許區域加熱并解決翹曲問題

• 使用擠出機本身壓力的新型床層平整系統

• 名為“Nextruder”的新型擠出機，配備擺線齒輪箱和大型驅動齒輪

• 快速更換熱端，擠出機上帶有PCB，便于連接

• 更新的界面和電子設備，類似于mini的界面和電子設備，可以在其中獲得圖形預覽
  

新型分段加熱床

分段熱床是這臺機器的亮點之一。新加熱床具有單獨控制的9×9厘米段，不僅節能（可以打開/關閉單個床），還可以有效減少翹曲。隨著溫度升高，常規加熱床有翹曲的趨勢。這個問題在較小的表面上不是很明顯，可以通過網床平整來部分補償。然而，一旦加熱床變大，問題就會變得更加明顯。

△分段加熱床[來源：Prusa Research]

分成16個單獨的區域之后，區域之間會自然留有伸縮縫，即使經歷了熱脹冷縮也依然可以保證表面平坦。不僅如此，分段之后還能夠優化能源使用，并加快預熱時間。比如以棋盤模式（通過PWM）交替加熱各個段，這減少了PSU的負載。另一個好處是，如果打印的物體足夠小，可以只加熱部分床段。

強大的3D打印質量保證

XL配備了全新的擠出機，稱為“Nextruder”，具有將噴嘴用作測力傳感器探測打印表面的能力，使XL能夠每次都打印出完美的第一層。這意味著在打印作業開始時無需對Z間隙進行調整，這種強大功能或許會成為未來3D打印機的必備趨勢。這種“稱重傳感器”（load cell sensor）還能夠檢測堵頭，甚至是部分堵頭，并及時暫停打印。

△Original Prusa XL 3D 打印機上的“Nextruder” [來源：Prusa Research]

Nextruder還具有全新的電子分線板，帶有專用CPU和步進電機。基本上，擠出機中的所有部件都直接連接到該板，然后通過單電纜接口連接到定制32位主板。Prusa還在熱斷路器中添加了另一個熱敏電阻，使機器能夠根據材料規格調整溫度并檢測熱蠕變。Prusa與E3D-Online合作開發了此功能，因此將來可能也會出現在其他設備上。

△Original Prusa XL噴嘴和稱重傳感器（來源：Original Prusa）

最多可以使用5個獨立工具頭

此外，Prusa開發了一種不需要電磁鐵或其他有源元件即可工作的運動耦合器機制。該系統精確并具有全自動刀具校準功能，確保每次更換打印頭后完美對齊。它使用稱重傳感器，全自動化，無需校準。打印頭只需輕敲一個小的校準針并自動配置偏移。

更換器最多支持五個工具頭，這意味著用戶可以輕松打印可溶性支撐物，打印最多五種顏色，或使用截然不同的材料（因為每個噴嘴都可以預熱到完全不同的溫度）。據南極熊了解，5個打印頭的版本售價為3500美元，約合2.3萬人民幣。