徐世垣
从制造原型物体和小批量产品来看,3D打印已经在工业领域占据了稳固的地位。随着设备越来越便宜、操作越来越简单,3D打印也逐渐征服了业余爱好者的工作室,可以打印咖啡杯、沙拉餐具和毛巾架等。本文专门为读者挑选出10款令人感兴趣的3D打印机,并详细介绍它们的性能和价格。
“熔融沉积成型”(FDM)是家庭应用中常见的3D打印方法,是1980年底由美国Stratasys公司创始人S.Scott Crump发明的。这种方便使用的熔融原材料通常是线材成型塑料,通过喷嘴喷成涂层,直到完成所需要的物体。喷嘴可以自由移动,并由伺服电机控制,以致能够很精确地喷涂材料,然后通过冷却使材料凝固。
另外还有一种3D打印方法是融丝制造(FFF),由于“熔融沉积成型”概念由Stratasys公司保护,因此RepRap项目(3D打印机打印人体血管)的成员将这种3D打印方法称之为“融丝制造”(FFF),但两个概念都表示利用挤出方式涂布溶化的材料。
3D打印加工的材料(长丝)不是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)就是PLA(聚乳酸)。标准的ABS材料需要220℃~250℃的熔化温度,这种材料防水和耐热(达80℃),经常用于制作车辆和玩具的塑料部件。PLA生物塑料基于化学相互连接的乳酸分子,通过加热185℃~220℃,可以制成可变形的塑料,这种材料在60℃时又固化了。
当然,无论是打印方法还是打印材料,3D打印最关键的是设备。最近市场出现了一些3D打印机,这种机器在几年前还相当昂贵,而且是只为纯高科技人员制造的。目前主要由于专利期满,这些3D打印机变得相当便宜。为了让使用者便于操作,越来越多即插即用的打印机取代了复杂的设备。如今购置3D打印机也很简单,如Conrad、Saturn和亚马逊等都是供应商,一般价格是650~2500欧元。下面为您介绍目前市场上10款令人关注的3D打印机。
3D Cube 2
3D Cube 2(如图1)小而紧凑,该系统使用PLA和ABS材料可以加工成最大14cm×14cm×14cm的物体,最小涂层厚度为0.2mm,可以无线上网,其外观尺寸大小为26cm×34cm×26cm,重量为4.3公斤,价格为1295欧元。
Freesculpt EX-ScanCopy
Freesculpt EX-ScanCopy(如图2)是纯ABS打印机,带密封外壳。该机结构空间尺寸为22.5cm×14.5cm×15cm,涂层厚度为0.15~0.4mm,打印速度为120mm/s,打印板可加热,通过USB或SD卡进行数据传输,价格为999.9欧元。
第5代Makerbot Replicator
第5代M a k e r b o t R e p l i c a t o r(如图3)的结构空间尺寸为25cm×20cm×15cm,比以前的型号大11%,涂层厚度为0.1mm,这种涂层分辨率不需要后处理,只使用PLA长丝材料加工,价格为3190欧元。
Utimaker 2
Utimaker 2(如图4)提供0.02mm的涂层分辨率,结构空间为23cm×22.5cm×20.5cm,打印速度为30~300mm/s,可加工PLA和ABS材料,此外还可以扩大成第二个挤出机。《芯片》杂志已将Utimaker 2选为目前私人用户使用最好的打印机,价格为2299欧元。
Sintermask Fabbster G
Sintermask制造商旨在以Fabbster打印机占领消费市场,其产品Sintermask Fabbster G(如图5)作为套件部分组装供应,在几小时内可以完成组装配,使用塑料棒加工,这种塑料棒经熔化后通过喷嘴挤出,套件价格为1699欧元,完成组装的价格为1899欧元。
iRapid Black
iRapid制造商宣传称,iRapid Black是“德国制造”的第一个在写字台上使用的3D打印机,完成组装后装入采用钢琴漆的高雅外壳内,结构空间大小为25cm×15cm×12cm,涂层厚度为0.05mm,打印速度为100mm/s,只用PLA材料加工,价格为999欧元。
German RepRap Neo
German RepRap制造商的小型Neo打印机是作为第一个纯入门型设计的,尺寸为33cm×33cm×33cm,适合在写字台上使用,可打印制造最大尺寸为15cm×15cm×15cm的物体,只用PLA材料加工,最小涂层厚度为0.1mm,价格为699欧元。
Multirap M200 (Duo) Pro
Multirap M200 Pro是作为单或双挤出打印机销售的,打印范围在21cm×21cm×16cm,最小涂层厚度为0.05mm,加工ABS、PLA以及水溶性的PVA材料,可选择装配触摸屏,价格单挤出型为799欧元,双挤出型为959欧元。
Renkforce RF1000
Renkforce RF1000是融丝制造(FFF)打印机,结构尺寸为23cm×24.5cm×20cm,使用ABS和PLA材料加工,具有带纹理表面的陶器加热板,涂层厚度最大为0.3mm,最小为0.05mm,套件价格为1499欧元,完成组装价格为1999欧元。
Weistek Idea-Werk WT 150
Weistek Idea-Werk WT 150这是中国制造商Weistek设计的入门型打印机,加工PLA长丝材料,最小涂层厚度为0.18mm,结构空间尺寸为15cm×15cm×14cm,通过USB和SD读卡器连接,价格为599欧元。