钢铁侠是这样炼成的——岩智能3D打印机    

3D打印机 08-16 14:39:24 51 0

说起现在火得不得了的3D打印机,或许没研究接触过的人们不以为然,不就是个新发明的立体打印机吗!其实不然,3D打印技术是科技融合体模型中最新的高“维度”的体现之一,不仅可以高效加工结构极为复杂的零部件,还可以大大减少了普通加工制造中的材料损耗问题,只是现在它仍然还处于初级阶段,待将来进一步发展,势必将会带来我们人类的生产和加工方式的一场新的工业革命,给我们人类的生存带来极大的便利。下面就请大家跟小编一起来体验一下行业新锐孚领电子科技最新研发的小型3D打印机——岩,共同感受一下3D打印的乐趣。“岩”采用了工艺相对简单、成本较低的FDM技术(熔融沉积技术),物美价廉。



开箱篇

包装采用了常规的牛皮纸盒,上面印有孚领电子科技的logo,箱子外观感觉挺单薄的。


打开后发现,只有一层纸盒箱包装,有点出乎小编意料,不过其内部的上下多层厚实的泡沫塑料防护处理是有理由让官方自信的。


随机还带有一卷橙色耗材,一个导料滑块、一个用“岩”打印的耗材架、一个电源适配器、一条特氟龙导料管、两张调平卡、一份简易说明书和一个logo贴。



外观篇

“岩”的前后通透、灰白相间、四角浑圆的外观,整体看起来很清爽。外观尺寸是27*29*31cm。洁白的正面左上角是“岩”的产品logo,logo的下方是一个3.5寸触控屏,屏幕下方是SD卡和USB口。


打印空间的左侧是可升降的平台组件,右上角是打印头。通透的方形打印空间的右边和底边成大弧面外延,给人一种飞机进气口的张力感。


侧面可看到采用螺钉固定的上下灰色外壳的波浪形接缝,右上角突出的白色组件是耗材上料组件(官方称为挤出机)。


后面的造型和色彩与正面类似,底部是电源开关和电源插孔,以及一个电脑接口。


顶部开有正方形窗口,顶部是打印由头、电机、传动轴、齿形皮带等组成的驱动系统,来实现打印头的平面移动。下部的白色打印平台中间的是磁吸式可拆卸的打印表面(蜂窝板)。要是增加个透明的防尘盖子选配件就好了,毕竟工作起来通常要几个小时的,退一步说也可以改为只覆盖窗口的小方盖,平常收纳时防尘。


打印机底部是四个硅胶支脚,防止磨损桌面,下方是条形通风散热孔,产品标签贴在了中心部位,注明的额定输入电压是12V,电流是9.9A,电源功率120W。


下面再来看看机身各主要部件的细节。先来看看正面,打印平台通过右侧机体内的传动装置带动可上下移动,打印平台上部的组合面板是可拆卸的,不仅中间的打印表面蜂窝板可以取下,也可整体更换为插电热床。数据接入用的SD卡插口和USB数据接口被布置在了正面屏幕下方,方便数据导入时插拔操作。


打印平台和打印头的后视,可以看到顶部靠近里侧有一个摄像头,用来监控打印情况,毕竟经常是几个甚至是几十个小时连续工作,不可能一直守在旁边。打印头上面带有冷却风扇用来给打印头降温。


打印头是依靠两个驱动电机分别带动周边四根驱动轴转动,再通过齿形带来带动窗口中间的两根呈十字交叉的打印头驱动轴实现纵横移动,再配合打印平台的上下移动,最终实现模型的三维立体打印。斜置的链条是打印头电缆的随动轨道。


打印头的上部上部金属圆柱是进料口,插入导管后,可通入直径1.75mm的耗材原料丝,下部的圆洞中是打印头的冷却风扇,90度角的里侧还有一个风扇。


这是挤出机,顶部同样带有一个金属头,是出料口,用导管与打印头的出料口相连。右侧带有两个扳手,下面的一个可以活动,抬起后进行装料操作。


背面底部的电源开关、电源插孔和Type B电脑打印接口,后边是一小片散热孔。右侧活动盖板下是热床接口。在这里重点介绍一下,热床主要是通过加热来粘住模型作,防止底部打印时翘边,省去了raft(基层),冷却后模型就自动分离,底面质量好,可惜订购的热床官方正在测试中,暂时收不到货无法展示了。



使用篇

先请注意:因为是热熔结打印,对于打印头和平台间距要求严格,出厂前已设定好,不建议随意调整,确需调整要严格按照官方要求操作,否则极易损坏机器。使用前先来了解一下产品的名称和参数等,选择小孔径喷嘴打印精度可达到0.2mm,在Z轴方向可以达到0.1mm。


开机后,按照屏幕上的向导完成(连wifi、下载app和绑定设备等)机器设置。之后进行上料,先把料插如挤出机底部的小管子内,松一下手柄夹住料,看到到料插进去了,就可以点进料键完成上料。打印头温度将逐步上升到200度,表示完成准备可以开始打印了。打印过程中的温度调节、打印文件选择和平台间隙调整等等都可以通过屏幕进行查看和操控。


“岩”还可以直接连接电脑、或者是自己制作和从网上下载模型到U盘或SD卡进行打印。当然还有更便捷的办法就是使用手机APP(Furling)去官方云端“孚云之上”直接选择模型库里的模型进行远程联机打印。APP中除了调温、移轴、更换耗材等,还可以在App中进行打印机和耗材购买、延时摄影、温度调节等等远程设置操作,更可以进行远程打印监控情况。不过APP也是刚推出尚不完善,商城页面还是空空如也。


打印期间,你可以随时用App通过连接打印机摄像头实时监控和记录打印情况,出门在外也不用担心了。“岩”还带有延时摄影功能,自动记录打印过程并生成视频(泰迪熊,章鱼,钢铁侠),让你又多了点炫耀朋友圈的资本,圈粉无数。不过,官方考虑到安全性问题,限制了手机通过蜂窝网络直接上网查看打印记录的权限,只能在与打印机在同一WiFi下方可查看。


我先试探性选择了一个看起来小巧的泰迪熊进行打印测试,看着泰迪熊一点点成型,心情小激动。两寸高的小泰迪熊,打印过程接近一个小时,感觉有点漫长,在设置中没有见到速度调节选项,原来官方为了保证打印质量和精度,暂时没有开放速度调节功能。


一开始打印时,打印机发出有韵律的音调,难道是刻意配乐?原来是打印头做斜向运动时驱动系统产生的特殊声音,蛮有趣的,不过正常直线打印时就找不到调了,变成了枯燥的噪声。测了一下机器内部噪声约62dB,0.5米远处约48dB,声音不算小,好在不算重,工作时可以搬到僻静的房间或阳台等地方去,远程监控打印。


贴近细看,小熊探出的下巴处因为下方没有着力点,略微有点塌料,还好不明显,这也是3D打印的技术难点,目前只能在前期模型设计时尽量避免这种小水平角度探出结构。


带着初次接触3D打印的兴奋,我一直坚持到半夜11点,等待泰迪熊全部打印完成,才去上床睡觉。


第二件作品城堡,耗材选用了刚刚二次购买的白色,看着基座直径,感觉好大的样子,清晨起来终于见到了打印了一个晚上的城堡,外表光洁有一种丝滑感,外形有点小威武。我还刻意用计量插座做了耗电量记录,八个小时耗电0.384度,一天也就1度多点并不太费电。


第三件我选择的是模型库里的章鱼手机架,想着将要每天用着自己亲手制作的用具,自豪感满满的。开打后打印头自己的一亩三分地里自如的来回穿梭忙的轻松自如不亦说乎!


受制于打印工艺的限制,在作品的起始面和最后的收尾处,特别是异形不规则作品的平面连接处,以及支撑点部位会出现少许的毛刺,需要后期简单用刀片修理一下,清理工作并不困难很轻松。


这几天打印的成品展示:可爱的小熊、有趣的章鱼、精致的城堡,各个模型都是外观晶莹,细节精细,煞是漂亮,讨人喜爱。


有了自己打印章鱼手机支架,以后再跟老爸老妈视频时就不用抱着手机了,可以轻松聊天啦!送亲朋好友也是棒棒哒。


如果不满足于官方提供的模型,你还可以自己设计三维模型,然后通过专门的切片软件让转换成“岩”可识别的打印文件,“岩”就可以让你的想象变为现实。对于大型的作品你可以采取分别打印然后组装的形式,例如模型库中的钢铁侠和蝙蝠侠。原本想打一个自己的半身塑像,因为没有专业的立体扫描工具,使用一款3D手机建模软件进行云端辅助建模,可惜几次建模效果都不理想,为了不损害自己的形象,只好暂时作罢。另外,因为时间紧,也没来得及设计一个个性作品来打印,不过我相信“岩”将来一定会成为辅助我的设计研发得力助手的。下面是刚刚用了八个小时完成的钢铁侠的一条左腿。


虽然“岩”的断电恢复后自动接续打印功能,但是如果是在暂停打印时断电就不能接续了,所以不要轻易暂停打印。也建议官方加以改进系统,保证暂停时断电恢复依然可以继续打印,虽说官方针对此种情况做了全面调校,即使出现意外也不会损坏打印头,但是几个甚至是十几个小时的功夫和材料可就白费了。



总结篇

“岩”3D打印机浑圆外观超萌可爱,智能化控制,操作简单,无需门槛,没有经验的小白几分钟简单学习即可上手打印,海量的模型库供你选择,不但可以享受三维立体打印的乐趣,作品表面晶莹外观精细,作为礼物送好友,时髦又极具个性,一定会成为你的朋友圈的圈粉利器。相当于半部小米MIX2手机的适中价格就可以得到,物超所值,不仅可以进入家庭,用它开个产品(如手办)个性定制淘宝店也是不错的,同时,作为大众创业,万众创新的当下,更是小型创业公司进行新产品研发过程中用来加工测试零部件的有效工具,应用推广前景广阔。



建议篇

就体验来说,整个过程十分顺利,没有什么大问题,因为是首批产品,机器部分存在着:磁吸附蜂窝板包装时未加泡沫固定在运输中被颠脱离、主机和打印头外壳接缝偏大等问题;app存在着:部分模型结构和切片设计不尽合理, 造成模型成型外观和内部细节不够精细,模型库中的模型数量不够丰富,缺少参数说明,app闪退等小问题。不过,在体验期间,孚领科技攻城狮几乎是24小时跟踪服务,还及时根据体验用户的反馈进行了一次固件升级和app升级,补充更新了部分云端模型和数据等,他们承诺将来会不断完善,让用户惊喜不断。


建议尽快修复完善以上存在问题的同时,一是考虑开发模型拓展DIY功能,如在模型的背部或特定位置增加可由用户在App中自行添加文字的功能,送人留念极具个性,将DIY彻底进行到底。二是突出以模型库为中心的3D打印生态链建设,犹如苹果的App Store,在不断扩充免费模型数量的同时,也可以建立收费模型库,采取用户自行上传分享模型被下载使用时享受分成的方案来快速丰富模型库,形成一个共享平台,从而实现设备(岩)和技术(模型库)两条腿走路,互相促进。三是可考虑在喷嘴附近增加感应或触碰弹簧开关来解决虽然出现概率极低但是最为可怕的出料堆积糊住打印头的情况。



后记

说说自己对3D打印的理解:我们原来加工一个结构复杂的零件,通常是直接采用大块的原料(如果采用铸造工艺,我们就需要制作磨具,浇筑翻模),然后再进行机加工和打磨,加工工艺复杂,时间长,损耗大,成本高,如果采用3D打印技术,只需使用同材质的原料丝(或粉末、液体等)就像普通打印机一样进行打印,然后通过粘结剂粘合或激光高温烧结等工艺逐层叠加,最后成型,无需或稍加打磨即可使用,加工时间超短,损耗超级小,更具备目前加工工艺无法解决的超复杂结构零部件的加工。目前在产品研发领域被广泛采用,在建筑行业已经被实验性应用,高效无损耗是最大亮点,在航空航天领域也有着广泛的应用前景,小编本人支持“3D打印技术必将带来第三次工业革命”的观点。


所谓吃水不忘挖井人,让我们记住3D打印技术发明人日本人小玉秀男,3D打印机的发明者美国人查克·哈尔(Chuck Hull)和意大利发明家恩里科·迪尼等,也敬请期待不久的将来,我们能够尽情享受3D打印技术带给我们的“第三次”工业技术革命的全新成果。


最后,经过“岩”两天的辛苦工作,一个由五部分拼装组合而成的强劲有力的大家伙——钢铁侠,终于练成了,成就感满满的,作为体验的结束礼物奉献给大家欣赏!



钢铁侠是这样炼成的——岩智能3D打印机   
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