如何打印3D二维码

随着数字时代的兴起，二维码在过去十年变得非常流行。QR 码是“快速响应码”的缩写形式，于 1994 年为汽车行业发明，此后已扩展到许多人的日常生活中。但它们是什么？

二维码是可扫描的条形码，其中包含放置在两个方向（X 轴和 Y 轴）的阴影标记，以表示一段数据。该数据可以是一串文本（如网站 URL）或图像，用作生成二维码的输入源。扫描时，二维码会将设备带到该输入数据，并且只有该输入数据，这意味着相同的二维码始终会将用户带到同一个地方。

虽然大多数二维码都打印在纸上，但一个有趣的想法是 3D 打印它们。3D 打印二维码可以成为展示 3D 打印功能的有趣项目。当然，3D 打印二维码也可以让生活更轻松，例如餐厅提供数字菜单访问权限、酒店提供客人访问 Wi-Fi 的权限，甚至个人提供疫苗接种证明。请记住，存储在二维码中的信息的永久性质意味着它无法更改——例如，如果您更改了 Wi-Fi 密码，您将需要一个新的代码。

不过，3D 打印 QR 码可能是一个稍微棘手的过程，因为打印的代码需要具有可识别和可扫描的精度。在本文中，我们将带您逐步创建 3D 打印 QR 码。

第一步：生成二维码

3D 打印自定义二维码的第一步是制作实际代码。为此，您可以使用在线 QR 代码生成器并加载所需的可扫描代码输入，无论是 URL、图像还是纯文本。

理想情况下，二维码生成器应以可缩放矢量图形 (SVG)文件格式导出代码。SVG 文件最适合此过程，因为它是一种矢量格式，可以放大（或缩小）而不会降低质量。这使其非常适合稍后转换为 3D 模型。

不幸的是，虽然许多站点可以以 SVG 格式导出 QR 码，但将生成的文件导入计算机辅助设计 (CAD) 程序时可能会出现问题。另一种选择是以另一种图像格式导出二维码，然后在将其导入 CAD 程序之前将其转换为 SVG。

马蓝二维码可以为九种不同的输入创建代码，包括文本、电话号码、联系信息、位置等。

插入输入信息后，生成 QR 码并将其保存为 PNG 或 JPG 格式。然后，使用文件转换器（例如Convertio或Online-Convert）将 QR 码图像转换为 SVG 文件。获得 SVG 格式的二维码后，您就可以进行下一步了。

第 2 步：转换为 3D

第二步是使用 CAD 程序从 2D SVG 创建 3D 模型。有许多不同的 CAD 程序可以将 SVG 文件转换为 3D 模型，但在本示例中，我们将使用Tinkercad，这是Autodesk制作的一个易于使用的基于浏览器的程序。

Tinkercad 会自动将导入的 SVG 绘图转换为 3D 模型。要使您的二维码成为 3D 模型，请单击“导入”，将您的 SVG 文件拖到上传框中，然后调整文件的参数。确保条码的长宽尺寸相同，且比例不能太小，否则可能无法读取代码。

在 Tinkercad 中，导入的 SVG 模型的默认高度为 10 毫米。然而，10 毫米是很多 3D 打印层，只需要在 2D 中读取，因此您可以考虑更改为更小的值，甚至低至 1 毫米。

也就是说，为了所有参数和调整，在 CAD 程序中打开模型之前最好先考虑最终设计，以防止设计修改和添加相互干扰或影响 QR 码的可扫描性.

可以使用其他 CAD 程序，但要确保它们与 SVG 格式兼容。要使用其他程序使 SVG 文件成为 3D 模型，请将文件作为草图导入。二维码为草图形式，使用平台的挤压工具为模型增加高度。

第 3 步：完成 3D 模型

尽管您拥有基本的 QR 码 3D 模型，但该模型还没有准备好进行切片和 3D 打印。目前，二维码只是可扫描的图形，没有背景。

一段文本或可扫描代码的背景，如二维码，有两个目的：对比和连接。前者意味着可以稍后以与 QR 码不同的颜色打印或绘制背景，以使代码更容易被相机设备扫描。后者用于连接二维码的分离部分，以便它们保持原位，不会与代码的其余部分分离。

最简单的方法是创建一个比代码稍长和稍宽的方形底座。同样，高度不需要超过一两毫米。然后，将代码放在新方块中心的顶部。

在 Tinkercad 中，您可以通过插入立方体 3D 模型并将其高度降低到 1-2 毫米左右来实现。使用对齐工具将两个部分沿 X 轴和 Y 轴居中，并将代码抬高到背景表面。（您可以通过在背景顶部创建一个临时工作平面，选择代码，然后按“D”来完成此操作。）在其他 CAD 程序中，您可以制作方形轮廓草图并对其进行少量拉伸。

现在您已经添加了背景，是时候对 3D 模型进行任何其他所需的更改。如果您想将您的代码添加到另一个 3D 打印部件，现在是组合模型的时候了。

完成设计编辑后，将模型从 CAD 程序导出为STL文件或其他 3D 模型格式（如OBJ或3MF）。

第 4 步：切片和打印

您终于可以打印您的二维码 3D 模型了。但是，在打印任何自定义模型之前，您必须首先对设计进行切片，以便为您的打印机生成G 代码指令。为此，请将 STL 文件导入您的 3D 切片器，无论您使用Cura、PrusaSlicer还是其他程序。

在切片器中，您可以设置 3D 模型的打印方式。对于 3D 打印 QR 码等对象，有一些设置可帮助您实现最高质量的打印。

首先，您应该确保打印机上的所有部件都经过良好校准并正常运行，包括挤出机（E-steps）、喷嘴和热端。这将确保您的机器以尽可能最佳的质量打印，这是以足够的精度打印 QR 码以成功扫描的关键。

接下来，考虑降低打印速度。与打印任何文本、字符或标牌一样，最好使用较慢的打印速度，以确保准确地形成线条和形状。还要增加墙的数量（或将填充设置为 100%）以确保 QR 码完全实心。实线应该更好地与背景表面结合，从而使整体打印效果更佳。

最后，如果可能，您应该在固件中激活线性前进。如果调整得当，线性前进可以改善打印机的挤压效果，并让您的机器打印更锐利的角落。锐利、精确的角度对于打印角数与二维码一样多的物体尤为重要。

第 5 步：着色

最后一步是为您的 QR 码印刷品着色，这需要对比印刷品的两个组成部分（背景和 QR 码本身）的颜色。这将使设备扫描代码更容易、更快。您可以通过几种方式做到这一点，包括在打印过程中更换细丝、使用双挤出系统和绘画。

在我们进入选项之前，重要的是要记住，您应该选择两种能够提供强烈对比的颜色。将代码设置为浅色背景上的深色也是一个好主意。

一种方法是用一种灯丝颜色打印模型的背景，然后在打印机到达实际代码层时将灯丝切换为不同的颜色。当您正在切片 或已经在打印时，可以设置这种更换细丝的暂停。

另一种选择是使用双挤出系统来实现双色打印，无论是使用单独的多材料系统（如Prusa的MMU2S）还是使用双挤出打印机（如Geeetech A10M）。请注意，要使用双挤压系统打印您的二维码，切片过程是不同的。

最后，最简单也可能是最流行的方法是通过绘画给模型上色。通常，绘制 3D 打印部件涉及覆盖整个外表面，但鉴于在代码“行”之间完美且均匀地绘制的难度，这可能具有挑战性。可以使用刷子仅绘制顶部表面，但任何接触背景的绘制都会干扰代码的精确形状。因此，绘制 3D 二维码最安全的方法是使用平坦的东西（如海绵）均匀地涂抹在打印件的顶层。这应该给你甚至结果