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比升级更多3D打印机MakerBot五代机型全国首测

标签: Makerbot
发布时间: 2015-01-27 09:54 来源: 中关村在线 作者: 宋达希 点击: 我要评论 条评论)

3D打印热潮在2014年继续膨胀,而桌面级3D打印机也从简单的DIY套件向用户友好度更高、更易使用的商品发展。MakerBot是在桌面3D打印机成熟化和商品化方面走在前面的厂商之一,在2014年CES展会上它推出了三款新机型MakerBot Replicator Mini、MakerBot Replicator Z18和MakerBot Repliactor五代。其中,MakerBot Repliator五代机型获得了“用户友好技术奖”。

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从2009年MakerBot发布开源的3D打印机以来,MakerBot 3D打印机经历几次更新换代。从早期的开源产品Cupcake CNC、Thing-O-Matic和第一代Replicator,到后来的Replicator2,直到今年最新发布的Replicator五代,产品成熟度越来越高。

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从左到右依次为Cupcake CNC、Thing-O-Matic和Replicator(图源Makerbot.com)

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MakerBot Repliactor2 3D打印机

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MakerBot Repliactor五代 3D打印机

尤其是笔者拿到的MakerBot Replicator五代3D打印机,在外观、细节、软件以及操作上都有了新的升级。与此同时,MakerBot在桌面3D打印领域的蓝图也随着MakerBot新机型的上市更加明朗。在此感谢MakerBot中国总代威控睿博(http://www.ucrobotics.com/)提供五代机进行测试。

关于MakerBot 3D打印机的前代机型信息,可参见中关村在线之前的评测文章:

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测

产品:Replicator MakerBot 3D打印机

外观设计:浑然一体

MakerBot Replicator五代与MakerBot Replicator2相比,整机完整度更高,在多处细节进行了友好度更高的改动。

液晶显示屏升级为3.5英寸,从机身前方右下角位置移到了框架顶部,且倾斜一定角度。放置于桌面的时候更容易操作。操作键从四向导航键改为怀旧风格的旋钮,手感舒适。

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MakerBot Replicator五代液晶显示屏和旋钮

机身铭牌显示原产于美国纽约布鲁克林,也是MakerBot公司总部的所在地。

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MakerBot Replicator五代机身铭牌

MakerBot Replicator五代除了支持USB连接主机之外,还支持以太网连接和U盘直接打印。根据MakerBot的产品规划,未来还会为它添加WIFI功能。这一系列连接方式的改进,笔者认为是MakerBot为桌面3D打印机做的长远规划。我们稍后详细分析MakerBot的这一桌面3D打印蓝图。

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MakerBot Replicator五代以太网口和主机端USB接口

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MakerBot Replicator五代U盘接口

耗材盘从机身后部外挂的方式改为后部耗材仓推入。MakerBot Replicator五代更成为一个整体,进料更加顺畅。

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MakerBot Replicator五代耗材仓

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耗材推入机身

MakerBot Replicator五代比MakerBot Replicator2大一圈,成型体积也更大——达到25.2x19.9x15.0厘米,比Replicator2的成型体积28.5x15.3x15.5厘米大了11.3%。仔细一些观察数据我们可以看到成型长度减小了3.3厘米,成型宽度增加了4.6厘米,而成型高度略微缩减0.5厘米。这意味着Replicator五代可以打印更“宽”的成品。

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MakerBot Replicator五代成型体积更大

不只是外观,在细节方面,MakerBot Replicator五代有更多的升级和更新。下面详细解读。

产品:Replicator MakerBot 3D打印机

细节升级:注重人性化和操控性

MakerBot Replicator五代挤出头采用了全新的连接方式——采用四块磁铁吸附到挤出头安装位置,固定孔凹槽与框架固定杆的突出部位咬合,挤出头的金属针脚就很容易与机身对应。此外,挤出头尖端在Z轴方向可以有细微的移动,目前还不清楚这一设计的用意何在。

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MakerBot Replicator五代全新智能挤出头

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MakerBot Replicator五代挤出头自动吸附

步进电机隐藏在了机身内部,从外面不再能够轻易看到。

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MakerBot Replicator五代步进电机隐藏于机身

取消了底板加热,在整个打印过程中底板和打印仓都是常温状态。而一个细小的改动显示了MakerBot设计师的用心——打印底板可推入和抽出打印平台,打印完毕后抽出方便剥离打印成品,而MakerBot Replicator2是需要在打印仓里进行剥离操作的。

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MakerBot Replicator五代打印底板可抽出

机身上角内侧增加了一个320x240像素的摄像头,能够拍摄到打印仓内的情况。

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MakerBot Replicator五代机身摄像头

MakerBot Replicator五代与Replicator2异同

MakerBot Replicator五代

MakerBot Replicator2

成型体积

25.2x19.9x15.0厘米

28.5 x15.3x 15.5厘米

最小层厚

100微米

100微米

USB连接

以太网连接

U盘打印

SD卡插槽

WIFI连接

暂无

液晶显示屏

3.5英寸图形

文字

操作面板

旋钮

四向导航

底板加热

摄像头

耗材仓

内置

外挂

关于MakerBot Replicator 五代与MakerBot Replicator2的异同点,可详见上表。

产品:Replicator MakerBot 3D打印机

驱动软件:3D模型获取和打印一条龙

从MakerBot Replicator五代开始,MakerBot推出新的驱动软件MakerBot Desktop,最新版本为3.0,将Thingiverse社区和旧有的驱动软件MakerWare集成起来。驱动程序安装简单。

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MakerBot Desktop安装过程

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MakerBot Desktop安装过程

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MakerBot Desktop安装完毕

这里需要提醒的是,MakerBot Desktop软件不再支持Windows XP系统,支持Windows7、Windows8、Windows8.1和苹果Mac OS X的部分版本。

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MakerBot Desktop支持的操作系统

在开始使用之前,需要注册一个MakerBot账号。这个账号在浏览thingiverse社区、收集3D模型以及3D打印都用得到,将PC端、打印内容和MakerBot Repliactor五代串联起来。

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注册MakerBot账号

从MakerBot Desktop的“Explore”板块中,可以看到MakerBot Thingiverse社区爱好者分享的3D模型、3D打印作品以及大家的讨论,并收藏和打印3D模型。

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在Explore中浏览网友分享的3D模型和打印成品

第二个板块“Library”模型库存储在MakerBot云服务器上,是个人模型、打印成品和分享中心,在Explore板块中标记“喜欢”、“收藏”的模型以及自己分享的模型都会显示在Library中,同样本地的模型文件也可以上传到模型库存储。

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存储在MakerBot云服务器上的模型库Library

第三个板块“Prepare”集成了原有的3D模型设置软件MakerWare,可以移动、放大缩小、旋转和查看3D数字模型,也可以选择打印或者保存到模型库中。

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集成了MakerWare的新版块Prepare

第四个板块“Store”提供了直接访问MakerBot数字商店的途径,在数字商店中可以找到按主题分类、高精度且专为MakerBot Replicator五代设计的数字模型——当然,这些模型是要花钱购买的,每个售价0.99美元。

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MakerBot Store数字模型商店

最新版本的MakerBot Desktop驱动程序可以从此处下载。

产品:Replicator MakerBot 3D打印机

新打印方式:网络打印和云库

MakerBot Replicator五代新增加以太网3D打印功能,将打印内容和3D打印机更紧密的联系起来,可以从MakerBot Desktop浏览Thingiverse社区里面的内容,以网络连接发送到MakerBot Replicator五代3D打印机。首先通过网络,将MakerBot Desktop账户与Repliator五代3D打印机同步连接,3D打印机会获取到个人模型库Library里面的信息。

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将MakerBot Desktop账户与Repliator五代3D打印机同步连接

可以在MakerBot Desktop的“Explore”中浏览3D模型并选择“Prepare”直接打印。

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在Explore中直接打印

也可以将3D模型收藏到Library中,丰富个人的3D模型库,然后选择3D模型打印。

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在Library中选择3D模型打印

也可以在Replicator五代上直接浏览到Library库中的3D模型,执行打印。

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在MakerBot Replicator五代上打印Library库内容

在MakerBot Replicator五代以及它的驱动软件MakerBot Desktop上,3D模型内容与MakerBot账号是相关联的,而不再仅限于U盘或者USB存储,这就是MakerBot云库。

产品:Replicator MakerBot 3D打印机

比升级更多:MakerBot 3D打印蓝图

从MakerBot Replicator五代的身上,笔者看到的不仅仅是一台能够连接网络的3D打印机,而是看到MakerBot 3D打印方案的雏形。这一方案都包括哪些细节呢?

在PC端通过MakerBot Desktop,已经实现3D打印过程的跟踪——摄像头采集画面,拍摄照片或视频,暂停或启动打印;未来MakerBot Desktop有可能成为MakerBot 3D打印的交流和分享平台。

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通过MakerBot Desktop实时查看打印过程

移动打印——MakerBot已经在iOS和安卓系统上推出MakerBot Thingiverse APP。虽然这还只是3D分享社区Thingiverse的移动端版本,没有与MakerBot 3D打印机的交互功能,但是MakerBot未来有望推出MakerBot Mobile移动端APP,实现移动设备的3D模型浏览、下载、分享、打印、以及3D打印机控制。

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MakerBot Thingiverse移动应用

WIFI连接——MakerBot预告会给3D打印机增加WIFI连接,这应该是配套移动端APP的功能。对于平板和手机来说,WIFI是理想的3D打印机连接方式。

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MakerBot 3D打印机未来支持WIFI连接

MakerBot云库——在PC端MakerBot Desktop已经有了账户登录和云库Library,在移动APP已经有了账户登录,在MakerBot Replicator五代3D打印机上也具备了账户连接和云库Library同步。未来MakerBot的3D模型内容与个人的MakerBot账号绑定,从而不论是使用PC、手机还是平板,不论是在家中、办公室或者任何有MakerBot 3D打印机的地方,都能找到个人的3D模型、进行打印或者分享。

MakerBot数字商店——包含更多主题和精品3D模型的数字商店已经在MakerBot官网上线,而且在MakerBot Desktop中也能访问,这必然为用户提供更高品质并且容易打印的3D模型。

其实在MakerBot Replicator五代身上,笔者已经看到了一个成熟而优雅的3D打印机的样子,而未来包括它在内的MakerBot 3D打印方案无疑更让人跃跃欲试。

产品:Replicator MakerBot 3D打印机

从模型到实物:3D打印的难与易

使用像MakerBot Replicator五代这样的3D打印机,能够打印什么样的模型?这是很多读者关心的问题。MakerBot Replicator五代的成型体积长x宽x高为25.2x19.9x15.0厘米,长、宽和高任何一个尺寸不能超过规格,才可以打印。

使用FDM技术的3D打印机从下往上逐层打印出物体,每一层成型都要建立在前一层之上,因此底面大的模型更容易打印,相当于建立了大面积的“地基”。

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底面大的模型较容易打印

而有悬空或者倾斜部位的模型则不容易打印,需要给悬空或者倾斜的部位添加支撑结构,在打印完毕后将支撑结构去除。

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翅膀和头部悬空处需要支撑结构

另一个打印中的要素就是模型大小,这直接关系到打印时间的长短。MakerBot Replicator五代的Z轴精度最高为100微米即0.1毫米,一个5厘米高的成品需要打印500层,打印时间之长可想而知;有较低的打印精度200微米、300微米可选择,虽然提高了打印速度,但是降低了打印成品表面的细腻程度。

产品:Replicator MakerBot 3D打印机

8打印准备:打印平台调平

打印准备:打印平台调平

MakerBot Replicator五代提供打印平台辅助调平,操作更容易而且缩短调平时间。在控制面板上选择打印平台调平,会有相应提示,按照提示一步一步操作。

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在控制面板上选择打印平台调平

第一步,MakerBot Replicator五代先自动寻找中心点并调整距离。这里无需人工干预。

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调平过程在液晶屏上有显示

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MakerBot Replicator五代自动寻找中心点

第二步,MakerBot Replicator五代打印头移动到前调平点。注意到这时挤出头的LED灯是熄灭的。

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MakerBot Replicator五代前调平点

手工逆时针方向旋转前调平点下方的旋钮,直到挤出头的LED灯亮起,前点调平完成。这一步骤在液晶屏上也有提示。

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平台下方有两个调平旋钮

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挤出头LED灯亮起

第三步,MakerBot Replicator五代打印头移动到右侧调平点,调平步骤与第二步相似,调整到挤出头LED灯亮起。调平完成。

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挤出头LED灯亮起 右侧调平完成

辅助调平功能提供了快捷而易用的平台调平操作,并且挤出头LED灯和液晶屏都给出调平提示。这一点是操作上的巨大改进,体现出MakerBot在这一代机型上对细节的关注。

产品:Replicator MakerBot 3D打印机

打印速度测试

MakerBot Replicator五代可选三种Z轴层厚,分别为100微米、200微米和300微米,对应打印速度分别为慢速、中速、快速。笔者分别打印了桌子、螺丝和螺母、章鱼、手环、终结者T-800头颅、和保时捷911模型。

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终结者T-800头颅打印中 可以看到很多支撑结构

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终结者T-800头颅打印中 打印头与打印层的距离肉眼难以分辨

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终结者T-800头颅打印完成

FDM 3D打印机打印速度测试(时:分:秒)

测试项目

打印精度

耗材

打印用时

螺丝和螺母

300微米

PLA

00:24:15

章鱼

200微米

PLA

00:33:41

手环

200微米

PLA

01:12:26

桌子

100微米

PLA

00:41:33

终结者T-800头颅

100微米

PLA

27:14:16

打印时间如上表所示。其中打印时间最长的是终结者T-800头颅,用时超过27个小时,而打印时间最短的是螺丝和螺母,用了大约24分钟。

产品:Replicator MakerBot 3D打印机

打印精度测试

在100微米层厚精度下使用MakerBot Replicator五代打印,终结者T-800头颅表面细腻光滑,并且细微结构的棱角分明。

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100微米层厚打印终结者T-800头颅

和数字原型作比对,可以看出MakerBot Replicator五代使用100微米层厚精度打印出的成品有较好的表面光洁度,非常细腻。

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200微米层厚打印章鱼

MakerBot Replicator五代在200微米层厚的精度下打印出的章鱼,表面光滑度仍然很好,但是可以看出隐约的层层纹理。在100微米层厚精度下打印的成品细腻程度好于200微米的情况。

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桌子

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螺丝和螺母

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章鱼

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手环

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终结者T-800头颅

MakerBot Replicator五代3D打印的成品大小与一元硬币作对比,大家可以对成品的大小有一个直观的感受。

评测总结:MakerBot Replicator五代3D打印机承载着MakerBot在2014年的桌面3D打印蓝图而上市,它整机完成度更高,细节方面有细微而人性化的升级。身为正宗美产3D打印机,又在2014年CES上高调亮相,35000元以上的价位只有土豪级玩家才有意愿做吃螃蟹的人。不过MakerBot Replicator五代确实给了我们很多惊喜,诸位读者是否也跃跃欲试呢

MakerBot第五代Replicator带给我们的印象是,这款产品高度的易用性。这次进化之后,消费者几乎可以傻瓜式的在thingiverse网站选择模型、进行打印即可,其它的都不用操心,这是使用体验的巨大进步。

(责任编辑:admin)
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