3D打印機“CubeX”體驗報告：造型品質因設置技巧而異

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隨著10萬多日元的低價格機型亮相，3D打印機已經成為非常貼近生活的設備。今后，制造業也許會迎來“設計人員人手一台（3D打印機）”的時代。不過，與已經普及的家用噴墨打印機不同，3D打印機需要進行一定程度的事前准備和事后處理，模型的品質也會因設置而異。筆者親自試用了3D打印機，下面就來介紹一下。

首先用樣本數據造型

筆者此次挑戰的是美國3D Systems公司的“CubeX”（圖1）。CubeX是2013年6月剛剛在日本上市的新產品，售價約為40萬∼50萬日元，個人購買的話並不算便宜，但訂購者依然很多。筆者從3D Systems的銷售代理商之一的武藤工業公司借來了實機，用3D打印機制作了模型。

圖1：筆者試用的3D打印機“CubeX”

從包裝中取出打印機后要做一些准備工作，比如去掉防止產品在運輸途中損壞的緩沖材料、安裝材料墨盒和造型台（放置模型的板）等部件。該產品附帶工具箱，准備工作中有不少都需要使用工具（圖2）。

圖2：附帶的工具 不僅有從造型台上剝離模型和切斷線材的造型工序要使用工具，設備的調整等也必須要使用工具。

制作模型必須要有3D數據。附帶的U盤中保存了很多測試數據，筆者首先試制了其中之一（螺旋槳）。尺寸為直徑約34mm，高約29mm。

測試數據以STL格式保存，3D打印機無法直接讀取，必須轉換為控制機器動作的代碼。因此，在個人電腦上安裝附帶的轉換軟件后啟動軟件，讀取目標STL文件。U盤中有安裝程序。還可以從3D Systems公司的網站“Cubify”下載。

之后，就能在屏幕上看到一個放在與造型台形狀相同的台子上的紅色的3D模型（圖3）。方向和位置可以自動調整，想改變方向、位置以及尺寸時，利用位於界面上部的菜單進行平行移動、旋轉、放大或縮小即可。

圖3：轉換軟件的界面 讀取STL文件，設置使用的材料和層厚等條件后，就會生成控制3D打印機的文件。

如果方向和尺寸沒有問題，點擊“Build”按鈕，會彈出一個窗口。在彈出的窗口中選擇層厚、密度、是否帶底座（raft）、材料等。筆者此次選擇的是層厚為0.1mm，密度為最高級別的4級、不帶底座。

設置完成后，點擊彈出式窗口右下方的“Build”按鈕，就會通過STL數據根據剛剛設定的條件計算模型截面形狀，然后轉換成控制實際打印頭動作的數據。該數據以擴展名為“.cubex”的印刷文件的形式被保存到U盤中。 STL數據隻具備表示3D形狀表面（邊界）的信息。要想運行3D打印機，在把3D形狀作為截面形狀（切片數據）的集合體表現的同時，還需要其他信息，比如如何用材料填充各截面形狀等。具體來說就是以何種路徑和速度驅動噴頭，如何控制噴出時的樹脂溫度和噴出量等。