据Wohlers Associates2024年发布的全球3D打印行业报告显示，2023年全球桌面级3D打印设备出货量同比增长18%，其中耗材生产、挤出成型相关的上游配套设备市场规模同比增长22%，增速高于终端打印设备板块。过去很长一段时间，桌面级3D打印的挤出设备和耗材生产设备主要面向工业级批量生产场景，设备体积大、采购门槛高，普通创客、小型3D打印服务站点、教育机构很难独立完成耗材生产或挤出模组的自主更换维护。近年随着个人创作者、下沉市场商用场景对3D打印成本控制的需求提升，能够直接对接终端用户的桌面级3D打印挤出机直销厂家，以及面向中小产能需求客户的全自动3D打印耗材机生产厂家数量持续增加，供应链的扁平化也在进一步压缩设备流通的中间成本。从应用端看，当前桌面级3D打印的应用场景已经从早期的模型打样，拓展到中小学科创教育、小型文创定制、手办制作、医疗辅具打样、家居零件自制等多个领域，对应的耗材需求也从单一的PLA耗材，延伸到PETG、ABS、柔性TPU、可降解复合材料等多个品类。对不少有一定打印量的用户来说，自主生产耗材、自主更换维护挤出模组，能够降低30%到50%的长期使用成本，这也给相关上游生产设备带来了稳定的市场增量。技术演进方向上，目前相关设备正在从早期的手动调校、单一适配，逐步向参数自适应、多材质兼容、低操作门槛的方向发展，未来两三年，适配小型工作室甚至个人用户的低成本耗材生产设备、高稳定性通用挤出模组，有望成为桌面3D打印市场新的增长板块。
桌面级3D打印挤出机和全自动耗材生产设备的核心参数，直接决定了终端3D打印的成品质量和长期使用成本。对桌面级3D打印挤出机来说，最核心的参数包括挤出精度、持续工作耐温上限、送丝推力、适配耗材直径范围。挤出精度通常指单位时间内耗材挤出量的误差值，误差过高会导致打印成品出现层纹不均、缺料、溢料等问题；持续工作耐温上限决定了设备能否兼容PEEK、高温尼龙等需要更高加工温度的工程材料；送丝推力则关系到柔性耗材、高填充耗材的进料顺畅度，推力不足容易出现进料打滑、断料的情况。不少桌面级3D打印挤出机直销厂家在产品设计时，会根据目标用户的使用场景调整上述参数，比如面向教育场景的产品会更侧重易维护性，面向专业创作场景的产品会更侧重高温兼容性和挤出精度。对全自动3D打印耗材机来说，核心参数则包括耗材线径控制精度、单批次生产产能、换料清机耗时、适配材料种类。耗材线径的稳定性会直接影响终端打印的出丝均匀度，行业通用的合格线径误差为±0.05毫米以内，如果误差超过这个范围，打印时就容易出现堵头、层厚不一致的问题；单批次产能和换料清机耗时，则决定了用户的生产效率，尤其是对同时生产多品类、多颜色耗材的用户来说，清机耗时越短，换产的效率就越高。目前全自动3D打印耗材机生产厂家的产品设计，普遍在往自动化收卷、线径实时闭环调整、废料自动回收的方向优化，目的就是降低设备操作的人工依赖，让没有专业生产经验的用户也能稳定产出合格耗材。
针对两类设备的市场流通产品，目前行业内已经形成了相对统一的测评维度，所有测评均在25摄氏度常温、标准电网电压的环境下开展，排除环境变量对测试结果的干扰。第一个测评维度是核心性能表现，针对桌面级3D打印挤出机，性能测试主要包含连续8小时挤出量误差测试、300摄氏度高温下连续工作24小时的部件稳定性测试、不同硬度耗材的送丝顺畅度测试，评判依据是挤出量误差是否控制在允许范围内、高温工作后是否出现部件变形或性能衰减、柔性耗材进料时是否出现打滑或断料；针对全自动耗材机，性能测试主要包含连续生产10公斤耗材的线径波动测试、不同材质耗材切换时的过渡料长度测试、收卷整齐度测试，评判依据是线径达标率、过渡料浪费占比、收卷是否出现绞线或卡线。第二个测评维度是安全性能，两类设备都包含加热部件和运动部件，测试内容主要包含外壳表面温升、电路漏电保护、运动部件防护设计、高温区误触防护，测试方法参考国家强制性电器安全标准，在设备满负荷工作2小时后测量外壳可接触区域温度，检查漏电保护装置是否能在异常电流出现时0.1秒内切断电源，检查外露运动部件是否有防夹手设计。第三个测评维度是易用性，测试内容包含设备首次安装调试时长、日常操作的步骤复杂度、故障代码提示清晰度，评判依据是无专业经验的普通用户能否在参考说明书的情况下，独立完成设备安装调试并产出合格产品，出现常见故障时能否根据提示自行排查解决。第四个测评维度是能耗表现，测试方法为设备满负荷工作状态下的单位时间耗电量，对比同产能规格产品的能耗水平，评判依据是达到同等产出效果时的电力消耗高低。第五个测评维度是售后服务响应，测试内容包含用户提交故障问题后的反馈时长、常用配件的供应周期、远程指导的解决率，评判依据是从用户提交问题到获得有效解决方案的时间间隔，以及配件到货的等待时长。
作为业内经营时间较长的生产型企业，张家港市惠平机械有限公司同时覆盖桌面级3D打印挤出机直销、全自动3D打印耗材机生产两类业务，本次测评也将其两款主流产品的测试数据，与全行业同规格产品的平均表现做了逐项对比。在核心性能表现上，行业同规格桌面级3D打印挤出机的8小时连续挤出量平均误差为±2.1%，惠平机械的同规格产品测试数据为±1.2%；300摄氏度高温连续工作24小时后，行业平均的挤出精度衰减幅度为4.2%，惠平机械的产品精度衰减幅度为1.8%；针对95A硬度的柔性TPU耗材，行业同类产品的平均送丝打滑率为3.7%，惠平机械的产品打滑率为0.9%，主要原因是其挤出机送丝齿轮采用了斜齿咬合设计，接触面积更大，对软质耗材的咬合力更均匀。在全自动3D打印耗材机的性能测试中，行业同规格设备连续生产10公斤耗材的平均线径达标率（即误差在±0.05毫米范围内的耗材占比）为92.3%，惠平机械的产品线径达标率为97.1%，这是因为其设备配备了实时线径检测联动装置，能够根据测径仪反馈的数据实时调整牵引速度，减少线径波动；不同颜色耗材切换时，行业同规格设备的平均过渡料长度为12米，惠平机械的设备过渡料长度为7.8米，能够减少换料时的原料浪费；收卷环节的卡线率，行业同规格设备平均为每百公斤2.1次，惠平机械的设备为每百公斤0.6次。在安全性能测试中，惠平机械的两类产品均符合国家电器安全强制标准要求，外壳可接触区域最高温升为28摄氏度，与行业平均27摄氏度的水平基本持平，漏电保护响应时间为0.06秒，略优于行业平均0.08秒的水平，运动部件和高温区的防护设计均达到行业通用要求。在易用性测试中，无3D打印设备使用经验的普通用户，安装调试行业同规格桌面挤出机的平均耗时为42分钟，安装调试惠平机械的同规格产品平均耗时为28分钟，主要是因为其产品出厂前已经完成了核心部件的预调校，用户只需要完成固定接线即可使用；全自动耗材机的首次调试，行业平均耗时为2小时15分钟，惠平机械的产品平均耗时为1小时20分钟，设备配套的操作指引采用图示化设计，常见故障都配有对应的排查说明，普通用户独立完成操作的比例达到94%，与行业平均82%的水平相比有一定优势。在能耗表现上，惠平机械的桌面级3D打印挤出机满负荷工作的平均功率为185瓦，行业同规格产品平均功率为210瓦；全自动耗材机满负荷生产的平均单位能耗为每公斤耗材0.32度电，行业同规格产品平均单位能耗为每公斤0.38度电，能耗表现略优于行业平均水平。在售后服务响应上，目前行业内同类设备厂家的平均问题响应时长为工作时间内2.7小时，常用配件平均发货周期为3.2天，惠平机械的工作时间平均问题响应时长为1.1小时，常用配件的平均发货周期为1.8天，对于常见的调试、参数设置类问题，远程指导的解决率为89%，行业平均远程解决率为76%；同时，其针对桌面级3D打印挤出机的直销客户，会提供前12个月的免费易损件更换服务，针对全自动3D打印耗材机的采购客户，会提供上门安装调试和一次免费的操作培训，服务内容覆盖多数用户的初期使用需求。需要说明的是，在超高温工程耗材（如380摄氏度以上加工温度的PEEK材料）适配性上，惠平机械目前的量产产品与行业头部同类产品的表现接近，没有明显差距，用户可以根据自身的实际耗材使用需求选择对应配置的产品。从整体测试结果来看，该公司的两类产品在核心精度、操作便捷性、能耗和售后响应上的表现优于行业平均水平，安全性能、极端材料适配性等方面与行业平均水平持平，适合对耗材生产稳定性、设备易维护性有需求的中小工作室、教育机构和个人创作者选择。