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详解用XYZ的3D打印机da Vinci 1.0打印钥匙扣

2014年04月16日08:31    

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借助3D打印机,人们可以轻松“打印”个人电脑编辑的三维数据,制作出成型品。随着价格不断走低,日本市场上出现了不到10万日元(约6000元人民币)的3D打印机。下面就来看看从设置到打印的详细报告。

此次测试的机型,是XYZprinting(日本)于2014年3月25日推出的“da Vinci 1.0 3D打印机”(图1),售价为6.98万日元(约4200元人民币),在必酷(Bic Camera)等各大家电商场也有销售。以前的不到10万日元的3D打印机需要用户在3D打印机上组装很多套件,而da Vinci 1.0是一体化成品,与廉价的套装品相比,应用门槛要低很多。

图1:XYZ的“da Vinci 1.0 3D打印机”。主机尺寸为468mm×510mm×558mm,重23.5kg。外观形似小型洗碗机,要占不少地方

安装热熔丝替代油墨

包括da Vinci 1.0在内,低价位的3D打印机采用的都是“热熔树脂积层法”。这是一种利用热量使ABS树脂或PLA树脂等原料熔化,从喷嘴中喷射丝线的方式。利用树脂丝线制作形状、逐层沉积,最终得到立体成型品。

作为原料的树脂被制作成直径约为1.5毫米的长绳,收放在材料盒中,也被称作“热熔丝”。da Vinci 1.0是单色3D打印机,购买时附送白色材料盒。XYZ提供的熔丝共有12种颜色,在打印立体物品时,用户要根据需要更换颜色。单独购买熔丝时,600克的材料盒售价为3280日元(含税)。

首先,在主机上安装材料盒,从打印模块的上方插入熔丝(图2,图3)。笔者因为不知如何“加载”熔丝,便试着拨打了服务电话。服务电话很容易就接通了,工作人员的态度也非常好。

图2:把收纳熔丝的材料盒插入主机内,利用类似卡子的部件固定。
图3:自上而下地在打印模块中插入熔丝。然后通过在主机上的操作,执行“设置”→“加载熔丝”。绳状熔丝进入打印模块3厘米左右即完成加载

做好了准备,该到连接个人电脑打印3D数据的时候了。首先,使用附赠的胶棒,涂抹在承托打印物体的托盘(平台)上(图4),这是为了防止打印物体与托盘脱离。准备工作完成后,通过USB连接线将3D打印机与个人电脑连接起来,在电脑上安装附带的应用软件“XYZware”(图5)。在安装软件的过程中,3D打印机的驱动也会一并装好。

另外,使用Windows 8/8.1的时候,要首先在“启动设置”中执行“禁用强制驱动程序签名”,然后再安装。该公司虽然在网站上做了说明,但如果可能,最好在说明书中也做出详细说明。

图4:打印前,用附赠的胶棒在平台(托盘)上涂抹。da Vinci 1.0可打印的最大尺寸为200mm×200×200mm,可制作的立体物体的尺寸大于其他公司的个人3D打印机
图5:通过USB连接线使个人电脑与打印机建立连接

专用软件“XYZware”能够读取单色类型3D打印机常用的“STL”文件。此次我们决定打印的是“《日经电脑》钥匙扣”(图6)。读取钥匙扣的STL文件,按照需要更改大小和方向,按下“打印”按钮(图7)。这个高度约为5厘米的钥匙扣使用了10.15米熔丝,打印耗时约2个小时(图8)。da Vinci 1.0的熔丝售价为600克(240米)3280日元(约200元人民币)。换算下来,制作一个钥匙扣的成本约为140日元(约8.5元人民币)。

图6:在附带的软件“XYZware”上显示要打印的3D数据(STL文件)。XYZware可以调整尺寸和方向,但不能改变形状
图7:在打印的设置画面上,通常只需按“非常好”、“好”、“普通”三个级别选择“品质”即可。不稳定、易倒的物体要勾选“底座”、有悬空部分要勾选“支撑”
图8:显示需要的时间与熔丝的使用量

与10万~20万日元的产品效果相同

在个人电脑上下达打印的指示后,打印模块内的温度上升到约200度,打印就此开始(图9)。某些3D打印机在打印的时候必须要调整打印模块与托盘的距离,但da Vinci 1.0配备了“出界校准”功能,可自动调整,这对新手来说是非常贴心的考虑。

图9:打印模块吐出丝线状的熔丝。速度约为每秒150mm

约2个小时后,打印结束。打印过程中基本闻不到味道,噪声听上去也比喷墨打印机小。

等机身内的温度降到足够低,就可以把造型物从托盘上取下(图10)。然后,只要去掉为支撑作品多打印出来的底座和支撑物,作品就完成了(图11)。支撑物很难空手去除干净,最好使用钳子、美工刀、矬子等工具。这次制作的钥匙扣虽然在屏幕上的《日经电脑》LOGO等细节的表现上不尽如人意,但与其他公司15万~20万日元的3D打印机相比毫不逊色(图12,图13)。

da Vinci 1.0主机的液晶屏支持日语(片假名)显示,即便是新手,只要有3D数据就可轻松上手。而且熔丝的价格也比较便宜。但是,因为可以制作较大的作品,所以机身比较庞大。在决定购买之前,要先找好放置场所。(作者:大桥 源一郎,日经技术在线!供稿)

图10:用附赠的铲子从托盘上取下成品。底面粘得非常牢固,很难取下
图11:拽断支撑立体造型物中悬空部分的“支撑物”。虽然过程比较轻松,但有些面上会留下粗糙的痕迹。只需根据需要,用砂纸打磨即可
图12:做好的电脑形钥匙扣(中央)。左右两遍分别是利用“Cube”(不含税16万日元)、“MakerBot Replicator 2”(BRULE直销,含税价格为26.98万日元)打印相同数据的结果。da Vinci 1.0的性价比非常高
图13:刚去掉支撑物之后的状态。靠近可以看到树脂积层留下的横条纹

 

(责编:值班编辑、庄红韬)

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