工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)Solidscape測(cè)評(píng)
2014年12月7日,我們來(lái)到了北京朝陽(yáng)區(qū)的康碩集團(tuán),見(jiàn)到了Stratasys 旗下全球最高精度的3d打印機(jī)Solidscape。康碩集團(tuán)正是該產(chǎn)品的中國(guó)區(qū)獨(dú)家代理商。


美國(guó)Solidscape公司是全球最大的3D打印技術(shù)服務(wù)商Stratasys旗下子公司,是全球最高精度3D打印機(jī)制造商。該公司從1994年創(chuàng)立至今經(jīng)過(guò)20年的積累,在超過(guò)80個(gè)國(guó)家中擁有4000多個(gè)系統(tǒng)安裝客戶案例,該公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)品、珠寶制造、教育、工業(yè)體育用品等行業(yè)。美國(guó)宇航局NASA、通用電氣GE、蒂芙尼Tiffany&Co、施華洛世奇Swarovski、卡地亞Cartier、古馳Gucci,豐田汽車TOYOTA等世界知名企業(yè)均是Solidscape產(chǎn)品的忠實(shí)用戶。康碩集團(tuán)憑借自身在全球的銷售渠道和影響力,從70家公司中脫穎而出一舉取得Stratasys 旗下Solidscape 3D打印機(jī)的中國(guó)區(qū)代理權(quán)限。
Solidscape最小層厚可以達(dá)到6.3μm,表面精度達(dá)到0.81μm,分辨率達(dá)到5000*5000*8000dpi。Solidscape 是全球僅有的幾款噴蠟3D打印機(jī)之一,國(guó)內(nèi)之前尚無(wú)該款技術(shù)的產(chǎn)品,憑借專利SCP技術(shù)和類蠟材質(zhì),達(dá)到全球最高精度和獨(dú)有的特性。可以100%實(shí)現(xiàn)鑄造,可以完全實(shí)現(xiàn)一鍵打印,無(wú)人值守,并且在無(wú)需UPS的情況下支持?jǐn)嚯娎m(xù)打。

包裝
Solidscape原廠采用紙箱包裝,填充防震泡沫塑料。從箱子大小就可以看出,Solidscape的機(jī)器夠小的,運(yùn)輸起來(lái)什么壯漢啊、叉車啊、吊車啊都不需要。

外觀
見(jiàn)到Solidscape真機(jī),我們不禁覺(jué)得,這貨是3D打印機(jī)嗎?這是號(hào)稱精度最高的工業(yè)設(shè)備嗎?確定不是辦公復(fù)印機(jī)?
是的,這就是全球最高精度的3D打印機(jī)。Solidscape外觀設(shè)計(jì)美觀小巧,擺脫了工業(yè)機(jī)的傻大笨粗的形象,簡(jiǎn)直像家里一件高檔家電。從工作環(huán)境也可以看得出這臺(tái)設(shè)備十分干凈清潔,對(duì)比以往車間里的設(shè)備,這種視覺(jué)上的顛覆讓我們有點(diǎn)小激動(dòng),對(duì)這款產(chǎn)品的評(píng)測(cè)充滿期待。

從正面看到,Solidscape外觀干凈簡(jiǎn)潔,采用了開(kāi)模塑料殼,曲面機(jī)身、棱角分明,右上角標(biāo)示了本機(jī)器的型號(hào)。封閉的機(jī)身保護(hù)打印環(huán)境的穩(wěn)定,又保持周圍清潔,同時(shí)保障使用者的安全。弧形倉(cāng)蓋采用透明開(kāi)窗設(shè)計(jì),方便了隨時(shí)觀察監(jiān)測(cè)工作狀態(tài)。正面中間顯著位置采用了彩色觸摸屏,圖形化界面,操作簡(jiǎn)單流暢。

機(jī)身背面有電源線和開(kāi)關(guān),數(shù)據(jù)接口也設(shè)置在這里。整個(gè)背面大面積的散熱窗,保證機(jī)器運(yùn)行穩(wěn)定。


技術(shù)原理
我們有必要講述一下Solidscape的工作原理,這和我們常見(jiàn)的3D打印技術(shù)有所不同。Solidscape采用了該公司專有的打印技術(shù)——SCP(Smooth Curvature Printing,弧度平滑打印)技術(shù),打印出來(lái)的物品表面光潔度高,而且具備直接鑄造能力。它是將蠟材熔化后通過(guò)真空從噴嘴噴射出來(lái),液滴直徑在微米級(jí)。打印過(guò)程通過(guò)多個(gè)傳感器不斷校準(zhǔn)打印精度,打印完每層再通過(guò)旋轉(zhuǎn)刨床進(jìn)行打磨。Solidscape最小層厚可以達(dá)到6.3μm,表面精度達(dá)到0.81μm,分辨率達(dá)到5000*5000*8000dpi。

機(jī)身細(xì)節(jié)
從見(jiàn)到這款設(shè)備開(kāi)始,我就好奇這機(jī)器吐的紙條是神馬?撈起來(lái)一看,星星點(diǎn)點(diǎn)看不懂。技術(shù)工程師告訴我們,這是噴頭校準(zhǔn)的測(cè)試紙,是打印校準(zhǔn)用的。

我們打開(kāi)機(jī)艙看內(nèi)部,這過(guò)程像戰(zhàn)斗機(jī)開(kāi)艙一樣酷……

打開(kāi)Solidscape的艙蓋,整個(gè)加工臺(tái)一覽無(wú)余。里面包含了打印平臺(tái)、噴頭、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、校準(zhǔn)傳感器、精磨銑刀等等。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,布局井然有序,零件加工精良,運(yùn)動(dòng)默契配合。

噴頭
Solidscape采用雙噴頭結(jié)構(gòu),固體蠟材熔化后經(jīng)過(guò)真空氣泵到噴頭噴射出來(lái),噴出蠟滴直徑為5μm左右。兩噴頭分別打印兩種蠟質(zhì),藍(lán)蠟為模型材料,紅蠟為支撐材料。藍(lán)蠟打印溫度為113~117℃,紅蠟打印溫度為118~122℃。我們拆開(kāi)機(jī)器的側(cè)門,可看到打印噴頭,下方是清理噴頭的廢料盒。

Solidscape噴頭上有攝像頭,具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能,配合校準(zhǔn)紙帶,每次校準(zhǔn)兩噴頭會(huì)交叉畫出十字,校準(zhǔn)定位精度的同時(shí),校準(zhǔn)出蠟量。每打印一層就校準(zhǔn)一次,如果是6.3μm層厚的話,打印僅6.3mm厚的模型就需要校準(zhǔn)1000次!難怪是全球最高精度3D打印機(jī),機(jī)器的每一條指令都是經(jīng)過(guò)精確校準(zhǔn)的。不過(guò)校準(zhǔn)過(guò)程十分迅速,并不耽誤時(shí)間。

拆開(kāi)Solidscape機(jī)器的側(cè)門,我們可以直觀地看到噴頭清理的廢料盒,校準(zhǔn)的紙帶,以及部分線纜和管道。維護(hù)和清理起來(lái)也很方便。

精磨銑刀
精磨銑刀隱藏在Solidscape機(jī)艙左側(cè),拆開(kāi)左側(cè)的蓋子,可以清楚看到精磨銑刀的位置,螺旋形的銑刀閃閃發(fā)亮加工精密。噴頭打印每層后,都會(huì)經(jīng)過(guò)銑刀精磨打印的平面,打磨的精度都控制在微米級(jí),從而保證打印模型的較高精度。

是否還記得開(kāi)頭那個(gè)吸塵器?打磨后的碎屑通過(guò)真空吸塵器清理干凈,不影響打印結(jié)果。

運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
Solidscape的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用了精密電機(jī)驅(qū)動(dòng),皮帶滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。不僅電機(jī)有碼盤校準(zhǔn),連噴頭定位也有攝像頭校準(zhǔn)。各種傳感器從多個(gè)環(huán)節(jié)保證高精度的打印質(zhì)量,真是精益求精,萬(wàn)無(wú)一失啊。歐美工程師這種務(wù)實(shí)認(rèn)真的態(tài)度,讓小編大開(kāi)眼界。

耗材
Solidscape是雙噴頭機(jī)器,使用兩種耗材為固體蠟棒。其中藍(lán)色的蠟棒為模型材料,紅色蠟棒為支撐材料,一個(gè)圓柱體,一個(gè)六棱柱。機(jī)艙內(nèi)后部設(shè)置了兩個(gè)進(jìn)料口,兩種料倉(cāng)形狀不一,分別對(duì)應(yīng)兩種耗材的不同形狀,識(shí)別簡(jiǎn)單不會(huì)混淆。

3Z系列的紅蠟(3Zsupport)是純蠟,藍(lán)蠟(3Z Model)是類蠟樹(shù)脂,藍(lán)蠟比上一代T系列打印機(jī)的材料plusCAST硬度增強(qiáng)23%。支撐蠟熔點(diǎn)低,容易去除,不會(huì)破壞模型表面。模型蠟可直接用于制作模具進(jìn)行鑄造,不但失蠟無(wú)殘留直接用于鑄造,而且可以完美保留精度細(xì)節(jié)。
【耗材參數(shù)】
模型材料(藍(lán)蠟):
質(zhì)量:360克/盒
體積:288立方厘米/盒
數(shù)量:10支/盒
熔點(diǎn):94°- 106° C
直接氣化溫度593°- 649° C
支撐材料(紅蠟):質(zhì)量:230克/盒
體積:288立方厘米/盒
數(shù)量:10支/盒
熔點(diǎn):50-72°C
在VSO溶液中溶解溫度:40-60°C

打印溫度
Solidscape的固體耗材先經(jīng)過(guò)料倉(cāng)111~121℃加熱融化,經(jīng)過(guò)真空氣泵再輸送到噴頭進(jìn)行打印,機(jī)器工作環(huán)境為11~27℃。從料倉(cāng)溫度到導(dǎo)管溫度,最后到噴頭溫度,全程調(diào)控,保證打印順利進(jìn)行。具體溫度見(jiàn)下圖。

調(diào)平
值得注意的是,Solidscape打印機(jī)的調(diào)平很簡(jiǎn)單粗暴。看見(jiàn)那塊平臺(tái)了嗎?平臺(tái)本身是非常水平的,經(jīng)過(guò)機(jī)器測(cè)量后,不平整的地方怎么辦?——銑刀削掉!
你沒(méi)看錯(cuò),平臺(tái)會(huì)被削掉一層,然后呢,就平整了……是不是很簡(jiǎn)單也很粗暴的感覺(jué)?不過(guò)你也不必?fù)?dān)心平臺(tái)會(huì)越削越薄、損耗大、或者整個(gè)過(guò)程過(guò)長(zhǎng),因?yàn)闄C(jī)器很精密,平臺(tái)只被削掉幾微米而已。

操作體驗(yàn)
第一步:導(dǎo)入模型
我們打印一支胸針,是某珠寶設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的,上面包含很多曲線和復(fù)雜結(jié)構(gòu),模型本身也非常小。打印尺寸:長(zhǎng)12.501mm,寬13.975mm,高2.296mm。

第二步:模型切片
【參數(shù)設(shè)置】
層厚:0.0254mm

第三步:一鍵打印
啟動(dòng)打印機(jī)
我們將切片好的數(shù)據(jù)保存到U盤內(nèi),通過(guò)彩色觸摸屏即可實(shí)現(xiàn)一鍵打印,非常的便捷。

打印過(guò)程
Solidscape打印過(guò)程是全自動(dòng)的,從攝像頭掃描條形碼識(shí)別平臺(tái),打磨平臺(tái)校準(zhǔn),噴頭校準(zhǔn),耗材熔化,打印、磨平、校準(zhǔn)……整個(gè)過(guò)程一氣呵成,一鍵打印無(wú)人值守,并且在無(wú)需UPS的情況下支持?jǐn)嚯娎m(xù)打,真的是簡(jiǎn)單放心。打印時(shí)間經(jīng)過(guò)了2小時(shí)14分鐘,略長(zhǎng)。不過(guò)在如此高的精度下,這樣的速度算不錯(cuò)的表現(xiàn)了。

打印結(jié)束
逆著光看,模型表面十分光潔,閃閃發(fā)亮,不愧是精度最高的3D打印機(jī)。

第三步:模型后處理

只剩最后一步就可以拿到模型啦!這個(gè)過(guò)程就是取下模型,溶解支撐的過(guò)程。你以為模型用鏟子鏟?NO!我們可不想破壞這么高精度的模型哦~

正確的方法是:打開(kāi)機(jī)器卡扣,我們將打印平臺(tái)整個(gè)取下,放到電熱臺(tái)上加熱。這樣做的目的是加熱平臺(tái)表面,讓模型與平臺(tái)分離,同時(shí)較低的溫度不會(huì)破壞模型精度。

取下模型后我們看到紅蠟和藍(lán)蠟交織在一起,看起來(lái)模糊一片,沒(méi)關(guān)系我們可以將支撐溶解掉。

將帶有支撐的模型放入VSO溶液并加熱,我們?cè)O(shè)定的實(shí)際溶解溫度是55℃,慢慢等待一小會(huì)兒,支撐就會(huì)逐漸溶解掉,并且保留藍(lán)蠟原本的精度。


經(jīng)過(guò)溶解后的模型,表面光滑,細(xì)節(jié)精美。這樣的模型,估計(jì)只有Solidscape可以達(dá)到吧?模型完成后可通過(guò)包埋材料包裹,進(jìn)行失蠟鑄造,并直接用于工業(yè)生產(chǎn),鑄造出高精度的金屬首飾或醫(yī)療器具。Solidscape打印出的模型不需要人工添加或處理支撐,更不需要打磨支撐殘留,對(duì)于鏤空結(jié)構(gòu)毫無(wú)壓力。在溫度593°- 649° C下,直接氣化無(wú)殘留。我想這是SCP技術(shù)相對(duì)光固化的優(yōu)勢(shì)所在,同時(shí)0.81μm的表面精度也是不可比擬的。


綜合點(diǎn)評(píng)
Solidscape公司的3Z系列打印機(jī)憑借專利SCP技術(shù)和類蠟材質(zhì),達(dá)到全球最高精度和獨(dú)有的特性,是全球僅有的幾款噴蠟3D打印機(jī)之一。Solidscape的模型可以100%實(shí)現(xiàn)鑄造,實(shí)現(xiàn)一鍵打印無(wú)人值守,并且在無(wú)需UPS的情況下支持?jǐn)嚯娎m(xù)打……擁有眾多優(yōu)勢(shì),我想這就是征服幾十個(gè)國(guó)家萬(wàn)千用戶的理由吧。
說(shuō)了這么多,作為窮逼的小編是買不起,不過(guò)對(duì)于珠寶首飾、生物醫(yī)療、航天國(guó)防等行業(yè),這點(diǎn)小投資可以大大提高生產(chǎn)效率和品質(zhì),換回千百萬(wàn)的訂單是非常劃算的。雖然家庭個(gè)人還買不起,打印出來(lái)的蠟?zāi)_需要鑄造,但小編依舊看好這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),也許未來(lái)某一天會(huì)更加普及,和我們的生活息息相關(guān)。

(責(zé)任編輯:admin)
- ·創(chuàng)想三維Ender-3 V3高速3D打印機(jī):獨(dú)樹(shù)
- ·MEEBOOK M7電子閱讀器質(zhì)量體驗(yàn)
- ·積木易搭Seal3D掃描儀測(cè)評(píng):小身材,大能
- ·最具性價(jià)比3D打印機(jī)花落誰(shuí)家?主流桌面
- ·桌面級(jí)大尺寸+高精度雕刻切割!千元級(jí)P
- ·橫評(píng)主流FDM打印機(jī),看看誰(shuí)是性價(jià)比之
- ·3D打印機(jī)走下神壇?家家都能用,人人都
- ·玩了一個(gè)多星期的3D打印機(jī),總結(jié)出三個(gè)
- ·12.8英寸大尺寸光固化+智能進(jìn)退料!ELE
- ·孩子的快樂(lè)童年,靠她打造,Neptune 4
- ·3D打印材料對(duì)比分析:ABS與PLA,用哪個(gè)
- ·Gcode G代碼詳解
- ·小編親手實(shí)踐3D打印過(guò)程全記錄
- ·國(guó)產(chǎn)3D打印機(jī)什么牌子好,排行第一還真
- ·學(xué)生的第一臺(tái)3D打印機(jī)弘瑞(Hori)M2測(cè)
- ·北京弘瑞MR300 3D打印機(jī)測(cè)評(píng)
- ·閃鑄科技Finder 3D打印機(jī) 測(cè)評(píng)
- ·10微米的比拼 9款常用3D打印機(jī)橫向測(cè)評(píng)
- ·10微米的比拼 9款常用3D打印機(jī)橫向測(cè)評(píng)
- ·速度與激情 弘瑞3D打印機(jī)X500全國(guó)首測(cè)