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价格很坑!3D打印机da Vinci 1.0初体验

2014-1-2 23:30| 发布者: admin| 查看: 1850| 评论: 1|来自: techbang

摘要: 由三緯國際(XYZprinting)所推出的國產第一款3D印表機da Vinci 1.0即將開始販賣,而且價格壓到一萬五千元台幣,當然話題大熱門,很多人都表示想要擁有一台。問題是,其實真正摸過3D印表機的人並不多,有很多人對「3 ...

由三緯國際(XYZprinting)所推出的國產第一款3D印表機da Vinci 1.0即將開始販賣,而且價格壓到一萬五千元台幣,當然話題大熱門,很多人都表示想要擁有一台。問題是,其實真正摸過3D印表機的人並不多,有很多人對「3D印表機」真正的能力其實多半是一知半解。

目前國際上有很多產品都叫「3D印表機」,但是價格從10萬元台幣到百萬元等級的都有,da Vinci 1.0則是首度將價格降到一萬五千元台幣的平民價,而且是由國人首度研發量產的第一台3D印表機。

一萬五千元其實是相當不可思議的平民價格,以目前國際上其它主打「平價」的3D印表機來說,包括美國以及日本的知名品牌,價位都在約台幣5-8萬元左右。而與這些機種相比,da Vinci 1.0對於國內的使用者來說,還有以下這些優點:

1.尺寸:da Vinci 1.0可以輸出的最大尺寸為20cmx20cmx20cm的立體範圍,比目前其它被列為平價級3D印表機的尺寸還大上20%。

2.安全:在列印的過程中,由於噴嘴的溫度相當高,還是需要一些保護的措施。但是一些3D印表機則是將噴嘴完全暴露在外面,沒有安全的保護。da Vinci 1.0則是四周都有外壁包覆式的設計、正面有安全門的保護,在列印中如果安全門被打開還可以中斷列印動作,可以確保使用者的安全。

3.簡單操作:在硬體的人機介面以及軟體的驅動、設定列印模組方面,廠商都相當用心,其實只要看一遍說明書大概就馬上可以瞭解怎麼樣將模組匯入,怎麼樣把圖檔傳到印表機並且輸出列印。而硬體的功能介面也很直覺,該有的設定都可以在選單上找到對應的功能。

4.智慧:具有軟體自動升級、智慧的噴嘴清潔功能、平台的校正功能,讓3D印表機也跟目前的3C科技產品一樣,使用者不用花太多的心思在硬體的設定上,可以享受使用的樂趣。

5.雲端圖庫免費下載:廠商提供了大量的免費3D模組,讓初學者不用花力氣去到處找3D模型來源,可以在短時間之內快速上手。目前已有320個模型,未來將會持續增加至1000個免費圖庫供使用者下載使用。

所以總結以上五點起來,無論是從介面上、安全性上以及使用的簡易性,甚至是從價價位來看,da Vinci 1.0還是到目前為止最值得國人考慮入手的機種。

 

為了讓讀者一睹為快超夯的3D列印以及更瞭解da Vinci 1.0的優勢,T客邦也特地在這台機器上市之前,跟廠商借了一台非正式銷售的樣品機來試玩看看。並且透過試玩的過程,希望能夠讓網友也能夠先有一個大概的理解。

 

基本的3D列印工具

【軟體】

在軟體的方面,廠商有附一個公用程式,除了可以與電腦連結驅動印表機之外,主要的功能就是讓你匯入3D檔案,轉出到印表機列印。這個軟體只支援兩種3D格式,第一是STL格式的3D模型,第二是3W格式,後者為三緯國際自家的格式,所以如果你有其它格式的3D檔案,都必須要先轉成STL格式才能匯入印表機。

▲軟體介面

【硬體】

再來看硬體,3D印表機的內部主要構造如下圖。其中最重要的是列印噴頭,透過這個噴頭把ABS材質的耗材絲加熱融化,當噴頭準備好之後,接下來下方的列印平台就會往上升到接近噴頭0.1~0.4公分的位置,做好列印的準備。然後機器就會依照你輸入的3D模組,開始指揮噴頭進行立體列印。列印頭的高度是不會變的,因此隨著列印的厚度越來越增加,列印平台就會慢慢往下降,直至整個列印物成形。

 

耗材與安裝方式

在耗材方面,就跟噴墨印表機、雷射印表機一樣,3D印表機的耗材也是做成卡匣的形式。目前3D印表機依照原理的不同,可以搭配不同的耗材種類,而這一款搭配的耗材為ABS塑料,優點就是列印出的模型比較堅固,外殼較硬,類似玩具塑膠模型的材質。

卡匣的外觀如下圖,跟噴墨印表機的墨水匣一樣,卡匣下方也有一個晶片,用來紀錄耗材的狀況與種類。至於在內部則是耗材絲。需要注意的是,3D印表機的耗材均為單色,也就是你耗材絲裡頭裝的是什麼顏色的耗材,噴出來的成品就是那種顏色。(一個耗材匣的價格大約為700~800元台幣,耗材有六百公克。)

▲卡匣外觀

 


▲卡匣內部的耗材絲,目前官方表示會提供十二種顏色可以選擇。

 

卡匣安裝步驟與安裝墨水匣差不多。首先是打開後蓋。

將耗材匣插入後蓋後面的插槽。

將耗材絲插入噴頭,等待噴頭加熱將耗材絲固定即可。


3D列印流程示範

接下來我們就簡單的說明一下3D列印的流程吧,首先,是開啟軟體先把網路上抓的STL模型匯進來,或是直接上三緯國際的網站下載官方準備好的3W模型檔案,網址為:http://tw.gallery.xyzprinting.com/

我們首先是嘗試從網路上抓的一個跑車的STL檔案。首先我們看這台跑車的模型是相當光滑的,而且這個跑車的模型做的相當精緻,有很多細節、車頂還有文字。

但是其實目前市售的3D列印,還受限於其技術和耗材發展的限制,以這台機器來說,像是車頂的文字這類的細節就太過精細,車子前方的弧度也沒辦法這麼圓滑。你可以在下面軟體切層的步驟之後看出前後的差異。

在列印前,這台3D模型需要注意的是,由於印表機的原理是從底往上列印的,例如這台車子底部除了輪胎以外,車體是懸空的。如果沒有更多的支撐物的話,大概印到汽車下方的保險桿時,可能就會因為空中沒有支撐物而列印失敗。

為了解決這個問題,你可以在列印設定的時候勾選「支撐」,程式就會在車體下方加上一些支撐物,保持車底的懸空不變形。等到列印完成後,你再手動用美工刀或是其他工具,去把支撐割除掉。

 

會影響列印品質的地方還有列印的厚度。所謂列印厚度的意思是,由於3D印表機是由底下往上列印的,以上面這個模型來說,就是從輪胎開始列印最後印到車頂。這是一層一層的列印方式,而每一「層」的厚度,就是列印的厚度,也就是一開始列印噴頭與列印平台的距離。

如果你想要印的快一點,你可以將列印厚度設在0.3~0.4之間,但是列印出來的產品會比較粗糙。設在0.1~0.2列印出來的內容會比較精密,但是相對的要列印的時間也就會多一倍。

如果你希望列印品質更好,另外還可以調整列印速度,如果你把列印速度調到最慢,將可以讓得出來的成品更好。


當你設定好之後,點選開始列印,你就會看到軟體顯示「物件切層中」,這個意思是軟體正在將這個3D模型,製作成由下往上,一層一層的輸出用模型。轉檔的過程也要花一點時間,時間的長短視你對輸出的要求有多精密而定。

下圖就是切層完畢之後,要準備列印的模型。這時候呈現的這個模組,才是真正比較接近最後列印出來的樣貌。下圖你可以注意到,汽車物件底部的周圍有一圈線條,之後開始列印時,印表機會先印這個線條。目的是因為在前一次列印之後,在噴嘴附近的耗材因前次使用加熱關係可能會變質,就先用這一圈將變質的耗材消耗掉。

 

實際列印過程說明

當你軟體輸出列印之後,印表機就會開始準備動作。首先是列印平台會先往上升,同時噴頭也會開始熱機,將裡頭的耗材絲融化。在機器的面板上會顯示加熱的溫度,大約要到200度以上才會完成準備的動作。

這個時候噴頭會開始加熱,由於列印通常會需要半小時以上,因此機器最好還是放在通風良好的地方。

3D印表機的列印噴頭由於要列印必須將耗材絲加熱到200度以上,為了防止這麼高的溫度會對機器的其他地方造成損害或是危險,所以噴頭上方還有一個風扇的設計,用來做外部的降溫。

▲3D列印噴頭

當準備好之後,列印頭就會開始動作進行列印。正如同前面所說,會先從物件的底層開始列印起。列印所花時間是依照你對列印成品的品質要求、尺寸大小而有不同。以這台跑車來說,列印的時間大約花了將近兩個小時左右。

列印的時候,會先從3D模型的底部開始一層一層的堆疊上去。

隨著列印的物件慢慢成形,物件的厚度越來越厚,列印平台也就會慢慢往下移,以讓噴頭再印出更上一層,3D列印就是這樣一層一層地列印出來的。也因此你可以理解,為什麼列印的厚度其實就決定了最後列印出來成品品質的精密度。

▲在列印的過程中,噴頭與列印物之間的距離是不變的,移動的是下方的平台。(由於跑車的高度太低無法表現,因此範例圖我們用另外的物件來表示)

當列印完畢之後,列印平台會慢慢降下來,當降到最底的時候,就列印完成了。在這個時候,列印的成品溫度會比較高,而且會黏在列印平台的玻璃面上。如果你馬上就拿起來的話,與玻璃面接觸的地方可能會變形,因此建議等到比較冷的時候再來拿起來會比較好。


▲要拿起列印成品時,會需要花一點力氣才能從平台上拿起。


列印初體驗心得報告

由於操作不當,我們對第一次列印出來的跑車感到有點挫敗,你可以在下圖中看到,主要的問題有兩點,第一是車輪懸空的部分整個塌陷下來,呈現如米粉狀的散開來。

第二則是車體中央1/3高度的部分有錯位的狀況發生,上下接不起來。

▲第一次的失敗作

經過詢問廠商之後,發現問題出在兩點:

第一:沒有設置支撐:導致汽車底部呈現類似米粉狀的塌陷。

第二:一開始測試的時候,我們忽略了平台校正的步驟,也就是一開始沒有將噴頭與平台之間的距離控制好,因此噴出來的ABS無法準確的定位。同時在列印的過程中,被列印物也很難固定在平台上,因此會造成位移的狀況,導致出現了上述的錯位情形。

至於車窗的空洞、車頂的文字細節無法呈現,這些則與列印的厚度有關。列印厚度設定的越精密,細節才會呈現的越清楚。不過事實上3D印表技術目前發展也還有其限制,不大可能完整呈現一模一樣的細節。

經過第一次的失敗經驗,第二次列印出來的就比較好一點。從下圖中箭頭的部分你可以看到,底部的突起物就是我們設定中所說的「支撐」,透過底部的支撐,就不會有米粉狀的塌陷。

▲第二次的作品

但是,就算看到第二個作品,可能還是不如你想像的如模型玩具那麼精美。但其實就算是外頭買的模型,也需要經歷一番修補的後製工作。3D印表機的物件列印出來後,一樣可以手工進行打磨、上色的後製,就可以得到更好的效果。

▲打磨後製過的作品,會有比較好的效果。

 

其實使用者必須要清楚的瞭解,自己要買一台3D印表機的目的是什麼?如果你想像中是列印出一個如同外頭玩具店買的商業扭蛋玩具、鋼彈模型的話,則恐怕是想太多了。但對da Vinci 1.0花點時間瞭解,知道它的特性與擅長,以這樣的低價,還是可以列印出不錯的效果。

如果你懂得3D設計的話,可以自行針對模型來進行最佳化。當然我們並非每個人都會使用3D軟體,因此廠商也有設計了一些對於自家印表機最佳化的3D模型檔案放在雲端供使用者下載,可以得到比較不錯的列印效果,下面就是後續我們所列印出來的一些範例。

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引用 教父 2014-4-15 20:13
屌炸天~

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