关于“3D打印”的新闻和评论已经遍布各类大小媒体,似乎在一夜之间受到了媒体和科技界的热捧,3D打印概念股在2012年8月开始至今出现了一轮上涨周期,期间不乏多只涨停的3D打印概念股,许多媒体认为3D打印将成为推动制造业与科技发展的潜在动力,但其中不乏炒作嫌疑,既然3D打印的技术存在应用价值,我们就应该去关注它的发展。不管如何,为了让网友更加了解3D打印的秘密。2012年我们测试了一款国产个人3D打印机UP!,得到了网友的广泛关注与讨论。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机首测

    近期,中关村在线评测室来了一个原产自美国纽约的3D打印机,它就是桌面3D打印机制造商MakerBot的Replicator 2,也是该公司的第二代桌面3D打印机,在国外市场有着不错的口碑,目前通过代理商已经在国内市场销售。

    据了解,Replicator 2的下一代产品是Replicator 2X,在刚刚过去的CES2013大展上已经发布,定位为一款准专业级3D打印机,售价高达2799美元,目前还未在国内上市销售。

●MakerBot R2抵达ZOL评测室

    MakerBot Replicator 2能够打印的物品大小为28.5×15.3×15.5厘米,相比一代产品打印物品尺寸更大,X与Y轴定位精度为11微米,Z轴定位精度为2.5微米,喷嘴直径为0.4毫米,最高打印分辨率为100微米,中等分辨率为270微米,低等分辨率为340微米,推荐喷头移动速度为40毫米/秒,所使用的材料为1.75毫米的源自玉米的聚乳酸(PLA)材质,与ABS材质相比在硬度、弹性与收缩性上有明显优势,在打印尺寸较大的物品时,能够避免边缘固化慢造成的翘边现象。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机

    另外,MakerBot Replicator 2支持脱机打印,用户只需要将.stl文件转化成.x3g文件拷入SD卡,将SD卡插入打印机即可实现打印。机身控制面板有4*20液晶屏提示操作与设置(包括初始设置、灯光控制、温度查看、打印时长等),比较直观。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2使用的PLA材料

    在硬件方面,MakerBot Replicator 2通过两个1/16步进电机控制打印头的位置移动,底板的高度由机身底部的步进电机控制,底板采用了可以重复利用的有机玻璃地板,模型也很容易从底板上拿下。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 LED灯

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机打印中

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2打印出的ZOL logo

    MakerBot Replicator 2在美国售价为2199美元,目前国内代理商的零售价超过2万人民币,与淘宝上售价几千元的采用开源3D打印技术的产品在价格上有着较大差距,毕竟这是一款原产自美国的桌面级3D打印机。

    对于MakerBot,我们的了解相对较少,据报道,福特汽车为自己的汽车设计师配备了MakerBot的3D打印机帮助设计,而最新的消息是,美国国家宇航局也成为了MakerBot的客户,在设计新一代火箭的核心部件中,为了减少开支,使用MakerBot的打印机进行打印。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
热融技术原理(1、喷嘴;2、热熔材料;3、成型平台)

   打印原理:MakerBot Replicator 2是一款采用热融技术的3D打印机,其原理是将3D模型按照一定的算法进行分层解析,然后将解析的分层算法变成控制打印头分层运动的一组命令,添加打印材料到打印头,加热到高温230摄氏度,材料融化后从喷头挤出,在打印头移动的过程中固化成为物品结构中的一层,经过打印头持续移动与挤出的材料,无数层材料固化后就形成一个整体的立体物品。

 

●MakerBot R2来自纽约布鲁克林

    在介绍Replicator 2之前,我们先来回顾一下Replicator一代产品,木色外观,体积稍小,在2012年的CES大展上亮相,备受瞩目。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 个人3D打印机

    与一代产品一样,MakerBot Replicator 2采用正方体结构,但是外壳确使用黑色的镂空PVC板,配以红色的“M”字样LOGO,在蓝色LED灯的照射下,科技感十足。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机外观

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机外观

    在机身正面板的右下角,“MakerBot Replicator 2”白色字样非常醒目,左下角是醒目的危险警示提醒标识,在型号上方这款3D打印机的控制面板,采用4方向导航键位设计,左侧配以背光液晶显示屏,操纵简单易用。

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MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机控制面板

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MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机随机附带的SD卡

    在导航键的上方是SD存储卡的卡槽位置,用户可以将“.x3g”模型文件拷入SD卡进行脱机打印,电脑与打印机不必保持连接状态。

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MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机外观

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机背部

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测   美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机接口与产地标签

    机身两侧同样采用镂空结构,背部设计有电源开关、电源接口与USB接口,右下角的标签上,我们发现这台打印机来自美国纽约的布鲁克林区。据悉这是MakerBot获得投资后在布鲁克林建造了具有一定规模的工厂,所以说MakerBot Replicator 2是一台地地道道的美国货。

 

●美产3D打印机打印头与电机

    对于喷墨打印机或者针式打印机而言,最重要的部件一定是喷墨打印头或针式打印头,占据了机器成本很高的比例。对于3D打印机而言,打印头同样非常重要。MakerBot Replicator 2采用了铜质材料的打印头,最高精度为100微米,能够精确还原3D模型。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机打印头

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MakerBot Replicator 2 打印头喷嘴(金属色锥形结构)

    在打印头上,我们看到两组散热模块,一个模块为为打印头进行散热,而另一个则是为了让打印出的材料快速冷却。

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MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机步进电机

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MakerBot Replicator 2控制打印头在平面移动的金属杆

    机身通过一根黑色的电线与打印头连接,固定在一根金属杆上,可以左右滑动,而通过两个步进电机来控制打印头在X轴与Y轴移动。

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MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机垂直Z轴

    在机身内部,我们还能看到一个与底板连接的三个垂直金属杆,中间的一根带有螺纹,这是控制底板高度位置的Z轴,在打印中通过上下移动来让打印头一层一层的进行打印。

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MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机亚克力底板

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MakerBot Replicator 2亚克力底板上粘上蓝色贴纸

    MakerBot Replicator 2采用了透明亚克力材料的模型固定板,可以随意拆卸,底板无需加热,随机还附赠了几张固定模型的蓝色贴纸,用户可以将蓝色贴纸平整的粘贴在亚克力板的光滑一面,模型可以打印在贴纸上,这样不仅很容易将模型取下,而且经过简单清洁就可以继续打印,非常方便。

 

●MakerWare软件下载与安装使用

    在http://www.makerbot.com官方网站上,我们找到驱动下载的页面,发现MakerBot Replicator 2目前支持3大系统平台,分别是Windows、Mac、Linux,用户可以根据自身条件选择相对应的系统下载驱动软件MakerWare,这款软件的神奇之处下面进行详细介绍。下载地址如下:

    驱动下载点击:http://www.makerbot.com/makerware/#downloads

    在使用MakerBot Replicator 2之前,首先进行驱动程序的安装与打印机的调整。

 

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机驱动安装

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机驱动安装

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2 个人桌面3D打印机驱动安装完成

    驱动软件安装:如同安装普通软件一样,一路YES,经过15分钟即可完成软件的安装过程,很简单,那么它使用起来是否也如同安装一样简单呢?答案是肯定的,即便你没有3D打印机,那么你也可以下这款软件在电脑里进行安装,并且可以打卡.stl或者.obj文件进行设置和.x3g文件的导出。

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MakerWare软件界面

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MakerWare软件同时打开几个模型文件

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerWare软件打开单个stl文件

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MakerWare软件设置选项

    MakerWare这款软件的神奇之处在于如此简单,即便还没有经过汉化,用户也能够随意操作,调整模型的位置、方向、尺寸比例。与众不同的是,这款软件能够同时打开多个3D模型文件进行设置,可以同时打印多个模型,也可以分别单个进行打印。

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerWare软件界面调整模型位置

    除此之外,MakerWare还有一个功能,就是当用户调整完要打印的模型之后,可以导出一个特定的thing文件,以便用户后续使用。

 

●初次使用调平成型底板步骤

    将MakerBot Replicator 2接通电源,打开电源开关,初次使用时,打印机的液晶显示器屏会提醒用户按照向导进行底板的调平,每一次打印头在底板上进行移动,用肉眼观察打印头与底板之间的距离,尽量保持统一的距离,如需调整,底板下面有三颗可手动旋转的螺丝,通过旋转来调整底板水平。

 

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
进入调平模式,打印头与底板位置

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2底板调平向导

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MakerBot Replicator 2底板调平向导

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2底板调平向导

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测
MakerBot Replicator 2底板下三颗调平螺丝

    用手旋转三颗调平螺丝,使打印头喷嘴与底板的空隙均匀,空隙以放入一张纸即为合适。

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