双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测    

󰁍 2014-09-03 15:38 433人喜欢

回顾过去三年的美国CES大展,发布的最新前沿科技产品中,我们发现有一个美国本土企业每一年都发布一款新的桌面3D打印机,它就是MakerBot,在CES 2011上首发Thing-O-Matic(需自行组装),CES 2012上首发Replicator(一代产品),在2013年美国CES大展,MakerBot继续发布最新的桌面3D打印机--Replicator 2X,我们猜测MakerBot的高管非常喜欢CES这个全球性的消费电子展,所以每一年都会参展并发布旗下最新的3D打印机。据了解,MakerBot正在研发下一代的桌面3D打印机,到底会有哪些升级,目前我们暂时还不知道。

MakerBot双打印头3D打印机国内首发

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测
双喷头双色材料 MakerBot Replicator 2X全球首测

      2013年1月中旬,中关村在线首次测试了MakerBot R2,也就是Replicator 2(Replicator 2X前代产品),引起了广泛的关注与讨论,本以为3D打印距离我们的生活和工作还很遥远,可它一眨眼间就来到我们身边。今天,我们测试的主角是MakerBot最新一代的桌面3D打印机Replicator 2X,也就是Replicator 2的升级机型,作为国内首家测试媒体,中关村在线将与大家分享它的与众不同呢?

了解桌面3D打印机的朋友知道,目前市场上采用热融技术的3D打印机大多为单喷头设计,也就是只支持单一颜色的材料进行打印。最新的Replicator 2X升级为双喷头设计,可以支持两种颜色的材料进行打印,如果模型本身有多种颜色,通过升级后的换料系统,这台3D打印机能够在同一模型上实现不同颜色材料的分层堆积,单这一项功能升级就已经让我们非常兴奋。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 单喷头个人桌面3D打印机

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2亚克力底板

    MakerBot上一代机型R2采用了亚克力材料底板,不支持加热,支持PLA和ABS材料,其中PLA材料的可塑性、强度更好,而Replicator 2X同样支持PLA和ABS材料,而且还支持水溶性的PVA材料,这样可以使用另一只喷头打印模型的支撑,在打印完成之后更容易将支撑材料冲洗掉。

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X加热底板(Build Platform)

    值得一提的是,Replicator 2X增加了可加热的金属成型底板,能够更好的固定模型,底板上特殊的贴膜有很好的粘性,而且能够重复使用,非常的方便。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X 双打印头

      为了保证打印的稳定性,Replicator 2X采用了新的喷头设计,最高精度支持100微米层厚,另外,full-seal heat-trap-ping(全密封结构)解决了变形和开裂的问题。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X(来自MakerBot官网)

      除此之外,Replicator 2X换料系统得到改进,用户能够更容易的更换不同颜色的材料,从而实现模型的多色打印,同时,要发挥Replicator 2X的更多功能,MakerBot对软件makerware也进行升级,最新版本为MakerWare Bundle 2.0.2.9。

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测
MakerWare软件下载页面(支持Windows、Mac、Linux三大系统)

首拆:包装小配件丰富

    就在几天前的3月28日下午,MakerBot中国总代从海关提到Replicator 2X之后,中关村在线立刻拿到了MakerBot这款最新的3D打印机,我们立刻对其进行了拆封与安装。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机外包装

    由于之前我们同样首拆过了其前代机型Replicator 2,与之相比,Replicator 2X的外包装要更小,而且由黑色的外包装换成了牛皮纸颜色。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机随机附件

    拆封之后发现,包装内包括主机1台、3G SD卡1张、电源线与USB线各1、说明书、白色与红色ABS材料各1卷、材料支架2个、六棱螺丝扳手4只、材料导入软管2跟、正面有机玻璃门把手1个+两颗固定螺丝、聚酰亚胺胶带纸3张、刮平塑料板1个、润滑脂1支、服务卡一张。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机效果图

    与MakerBot官方网站上我们看到的产品图相比,少了机身顶部的有机玻璃罩,这个部件与机身是分开发货的,由于时间关系,我们目前暂时没有拿到这个有机玻璃的防尘保温罩。

    拆封之后,我们立刻对其进行了安装与调试。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机外观

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机透明有机玻璃门

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机铭牌

    Replicator 2X同样来自美国纽约布鲁克林区,同样是一台地道的美国原产3D打印机。

硬件安装:30分钟搞定

    在安装之前,第一步,我们要将机身上的塑料绑扎带去掉,然后去除滑轨上的固定打印头的塑料卡,这些辅助的小配件均是由MakerBot 3D打印机所生产,这样的理念与3D打印机本身概念非常符合,用3D打印机来满足本身所需。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机安装

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测   双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机拆除固定辅助材料

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机撕掉玻璃贴纸

    第二步,撕掉正面板有机玻璃上的保护贴纸,将有机玻璃门把手用螺丝固定。

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安装MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机ABS双色材料

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MakerBot Replicator 2X 打印头装入ABS材料

    第三步,将白色塑料软管插入机身背部卡槽,然后将材料支架固定在机身背部的卡槽内,将红色与白色ABS材料挂在支架上,分别将材料从白色塑料软管内穿出。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X双打印头及改进后的进料系统

    第四步,我们需要打开打印头顶部的两个进料开关,然后将材料细丝插入,然后再关闭,这样就完成了材料的安装。

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MakerBot Replicator 2X聚酰亚胺贴纸

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X聚酰亚胺贴纸粘在底板上

    第五步,拿出一张包装盒内的聚酰亚胺胶带纸,从一角处撕开一层,将其平整的贴在金属底板上,就像为其贴了一张平滑的贴膜一样,这个过程中可能会用到白色的塑料刮板,以保证贴膜的平整并且保证没有气泡。对于有手机或者平板电脑贴膜经验的用户,并不太难。但是在整个安装过程中,笔者认为这是最具有技术含量的一件事儿。

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MakerBot Replicator 2X 3D打印机

    第六步,接通电源线,打开机身背部的电源开关。在初次使用之前,我们仍然需要对其底板进行调平,与Replicator 2的调平操作是一样的,但是双喷头的调平需要更加耐心,不妨借助水平仪或者手机上的水平仪软件来进行调平。详情点击http://oa.zol.com.cn/348/3487054.html

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测
借助水平仪软件调平成型平台

    第七步,Replicator 2X在出厂时,其打印头移动的金属滑杆上已经涂有润滑油脂,我们可以将随机附带的一小包润滑脂涂在上面,以保证打印头的顺畅移动,用户也可以使用一段时间之后再涂抹。

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X金属滑杆

    整个安装过程大约在30分钟左右完成,这与我们日常安装一台喷墨或激光的二维打印机的安装时间差距不大,相比3D打印机,我们更熟悉普通的打印机。

外观:实用天窗与密闭设计

    从Replicator 2X的整体外观来看,基本上继承了Replicator 2的特点,黑色的PVC外壳,金属支架与四面镂空设计,科技感非常强,用“智能盒子”来形容它可能更为贴切。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机外观

    与Replicator 2外观不同的是,正面镂空用透明的有机玻璃门取代(180度上下打开),而两侧的镂空也都镶嵌了透明的有机玻璃。顶部的镂空处也有透明有机玻璃罩,由于快递时间关系,我们在测试拍照的时候还没有拿到这个组件。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机侧面

    这样的设计,在我看来,有两个好处,一是将灰尘等外部环境对打印质量和稳定性的影响降到最低,二是ABS材料的温度特性所决定,冷却相对PLA材料缓慢,有机玻璃罩能保证机箱内的温度均匀,从而保证ABS材料的成型品质,比如避免较薄的模型快速冷却出现的不平整。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机顶部

    在整体外观上,MakerBot Replicator 2X采用了天窗与密闭设计,也就是文章开头提到的“full-seal heat-trap-ping”,从而一定程度上保证打印的稳定性与模型的成型质量。

细节:控制面板、加热底板、进料系统

    MakerBot Replicator 2X的控制面板与前代产品基本一样,没有变化,仍然由一个四维控制键与背光液晶屏组成,而操控菜单也是基本相同,增加了包括双喷头的控制设置等更多设置选项。这样的操控虽然略显简单,如果出于成本和操控角度,这样的设计也算合情合理。唯一的遗憾是控制面板垂直设计,如果能改为可调角度的倾斜设计,将会更加人性化。

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MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机控制面板

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MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机成型平台

    MakerBot Replicator 2X得到改进的除了双喷头系统,还有加热底板,从尺寸上来看,24.6x15.2x15.5cm比前代机型的28.5×15.3×15.5cm似乎略微小,仅仅是在宽度上窄了近4cm,对于横向超过24cm长的模型在打印时将无法满足用户需求。

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MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机成型平台

    加热底板也就是模型的成型平台,由于工作时温度要达到110摄氏度,所以采用整块的金属铝材料,采用了阳极氧化工艺,表面非常平整,而前代产品采用的是机玻璃,这是为了适应ABS材料的温度特性而做出的改变。在金属地板上贴一层聚酰亚胺胶带贴膜,不仅平整而且更光滑,既能稳定的固定模型,而打印完成后,模型很容易取下,而且不会留下残留物,可以重复利用,非常方便。

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MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机内部结构

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机双打印头

    在介绍进料系统的时候,不得不介绍这款3D打印机的最为独特的双打印头,重新设计的双打印头,用户在模型构建时,按照分层结构可以为模型设计不同的颜色,而MakerBot Replicator 2X的双打印头能帮助用户实现设计者同一模型不同部位不同颜色的个性化要求。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机打印头挤丝

    为此,进料系统得到了改进,前代产品在进料时,需要在控制面板上进行进料操作的同时,手工将材料丝插入打印头顶部,而改进后的进料系统通过一个开关来进行添料,更加简单和方便,这也是为跟换不同颜色的ABS材料而做出的改进之一。

软件:升级后的MakerWare

    下载完【MakerWare_Bundle_of_Awesome_2.0.2.9_BETA_Install】软件之后,进入安装过程,由于笔者之前安装过MakerWare之前的版本,所以在安装时,软件提示会卸载之前的软件。

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MakerBot Replicator 2X软件安装

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerWare软件安装过程

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerWare软件安装过程

    整个安装过程非常简单,5分钟之内就能完成安装过程。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
初次打开MakerWare软件界面

    打开最新版本的MakerWare,提示新版本信息,而且提示用户选择对应的打印机型号,我们选择Replicator 2X,软件界面中的三维图会动态变化缩短,这与我们前面提到的Replicator 2X成型尺寸比Replicator 2稍微短一点相符合。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerWare软件选择打印机型号

    整个界面背景更为清爽,相比前一代绿色背景,三维的主体更突出。

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MakerWare软件打开模型文件

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerWare软件设置选项

    在软件的右上角,增加了Settings功能,用户可以在该选项内选择打印机型号和喷头对应的材料颜色。

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MakerWare软件 Object选项

    在模型控制功能区,增加了“Object”功能,能够为不同的模型选择不同颜色的材料进行打印,其它设置与调整功能与上一版本软件基本相同。

    我们打开一个.stl格式的三维模型,调整位置及大小之后,点击软件上方的“Make It”,进入打印前设置选项,可以选择打印机型号、材料类型、打印精度、基地、支撑,同时还能设置喷头与底板温度、打印速度等选项。

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MakerWare软件界面

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerWare软件:Make It

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
输出.x3g文件

    然后选择Export,输出.x3g文件,我们将转化后的得到的.x3g文件拷入SD卡,然后插入到打印机上,就可以进行打印了。

速度:双喷头的优势

    在随机附带的SD卡中,内置有多种单色与双色的模型,模型相对简单,比如MakerBot的logo、杯子蛋糕、龙与心等等。我们首先测试的是随机附带的模型文件,其它模型仍然在测试中,随后与大家分享。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印过程

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印过程

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印过程

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印过程

    执行打印命令之后,打印头与底板开始加热,当打印头的温度升高到230摄氏度、底板温度升高到110摄氏度之后,打印头开始工作,首先在底板上分别通过两个打印头打印两种颜色的测试线,然后开始打印模型主体。

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MakerBot Replicator 2X成型平台与打印头的温度

    值得一提的是,打印头与底板温度升高到预设温度之后,打印机会发出悦耳的提示音,在温度升高的过程中,打印机内部的LED灯的颜色从蓝色逐渐变为红色,温度达到工作温度后LED灯的颜色恢复成白色。另外,打印过程中,打印机也伴随着音律,就像某种智能语言一样,当打印结束后,同样有提示音乐提醒,这样的小设计让这款3D打印机显得更加智能。

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MakerBot Replicator 2X打印完成

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MakerBot Replicator 2X打印出的龙

    以上打印这个双色的迷你交通路障所花费的时间是40分钟,高度为5.4厘米。而打印拥抱红心的龙的模型,花费时间是1小时。在打印过程中,打印头根据模型颜色的设计,能够自动切换,按照分层算法进行打印。

质量:模型展示与评价

    至于模型的打印质量,笔者认为Replicator 2X打印头的机械运动引起的误差仍有可提升的空间,另外,不同颜色的材料在连接处没有问题。由于ABS材料的温度与冷却属性不同,有可能因为温度的不均匀造成开裂等问题。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印出的MakerBot双色LOGO

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印出的MakerBot双色LOGO

    另外,建议用户使用高精度模式打印模型,这样得到的模型品质更高。由于两个打印头左右切换,我们从打印出的模型上发现,有可能会在打印头切换过程中,一种颜色的物体上蹭上另一种颜色的ABS,模型看上去出现斑点,显得并不美观。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印出的双色模型

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印出的双色模型

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印出的双色模型

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X打印出的双色模型

    由于时间关系,我们的测试仍在进行中,ABS材料有着更低的打印成本,但是其材料属性不如PLA材料,所以我们目前所打印出的模型质量上并不如PLA材料打印出模型质量,在分层运动的接缝处,我们能明显的看到细节上的不完美,如同铸模的接缝一样,需要后期打磨处理。

    双打印头的效率更高,双色打印为模型成型提供了更灵活的应用,所以从产品进化角度来看,MakerBot Replicator 2X的应用范围大大延伸,MakerBot Replicator 2X也支持PLA材料,所以当ABS材料无法满足用户需求时,用户可以更换PLA材料进行高精度打印。

总结:探索3D打印最前沿

    在MakerBot的官方网站商城内,我们不仅看到了MakerBot Replicator 2X,同时出售的还有1KG的ABS材料,而材料的颜色多达23种,1KG彩色ABS材料售价在50美元作于,为用户进行个性化的模型建造提供了目前市场上最新解决方案。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X官网信息(点击进入)

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测
MakerWare支持多个模型打印

    测试感受:经过简单的打印测试,我们发现,MakerBot Replicator 2X延续了前代产品的优势,比如外形设计、LED灯、脱机打印、提示音等,但是在应用层面,新品本身得到巨大的提升,包括双打印头、进料系统、加热成型平台,同时MakerWare软件也得到升级,用户可以设置不同打印头打印不同颜色的材料,从开放式的设计升级为密闭设计,一定程度上是为了ABS材料打印而做出的改变,另一方面也让打印机避免周围环境以及灰尘对打印品质的影响。所以,无论从硬件还是软件方面,MakerBot Replicator 2X都得到了较大的升级,人性化设计在这款新品上继续得到强化,比如可重复使用的加热底板贴膜。对于高精度的模型打印,MakerBot Replicator 2X基本可以满足大多数用户的需求,在模型细节方面,仍有提升空间,希望下一代产品能让我们感受到更大的惊喜。

    在过去的半年之内,3D打印技术正在以飞快的速度发展,而应用几乎涉及各行各业,小到个人模型打印,大到航空航天制造,在全球范围内,美国和中国两个超级大国成为推动3D打印技术应用的主要地区,在之前关于3D打印的信息中,虽然不少内容不乏炒作嫌疑,但是从实际需求出发,目前3D打印打印正在被越来越多的领域所接收,而硬件设备制造、材料研发、驱动控制、软件以及模型设计、展示与服务等环节的加入,3D正在形成一条全新的产业链条。

双色ABS+双喷头 MakerBot R2X全球首测
MakerBot Replicator 2X个人3D打印机

    在之前的报道中,我们得知,美国福特公司为汽车设计师配备了200台MakerBot Replicator 2,美国宇航局也是MakerBot最大的客户之一,在中国,高校、制造业、设计业以及无数与生产研发相关的企业,都需要3D打印技术帮助其提高效率、降低成本。

    在工业领域,领先的3D打印技术能够制造高强度的金属合金,用于武器制造与战斗机研发领域,而MakerBot有着这样的梦想:“发射3D打印到月球上,利用3D打印机建立外太空基地”,现在来看,这样的梦想并非痴人说梦,就在将来的某一天,3D打印将快速推动人类文明的进步。

转载自中关村在线3D打印机频道

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