1.6 典型设备及厂商介绍
1.6.1 典型3D打印设备
市面上的3D打印设备可分为两类:桌面级3D打印机和工业级3D打印机。前者以民用为主,后者偏向工业应用。两种均有FDM(熔融沉积成型)、SL(立体光固化成型)、SLS (激光选区烧结成型)、SLM(激光选区熔化成型)、LOM(叠层实体制造)等不同型号。
1.工业级3D打印设备
工业级3D打印机(如图1-27所示),精度高、成品率高、尺寸大,常被称为快速成型机。
图1-27 工业级3D打印机
工业级3D打印设备多应用于制造业的工业新产品设计、试制和快速制作模型等(如图1-28所示),也可用于医疗行业某些特殊医疗器械的制造、建筑模型制作和创意产品玩具模型克隆等。这些设备主要应用于专业化、重量级的产品原型设计,价格昂贵,系统复杂,适用于专业人士。
图1-28 3D打印制作的机械模型
工业级3D打印设备多采用光固化成型法、喷墨成型法、热熔融树脂沉积法、粉末烧结法和利用树脂固定石膏法等成型方式(如图1-29、图1-30所示)。
图1-29 华曙 FS 403P
图1-30 盈普TPM 3D ELITE P4800
由于成品大小、可使用的材料种类、叠加层厚度的细致程度等因素造成了工业级3D打印设备的市场价格差异。这些设备少则几万、十几万,多则几十万、数百万,有些成型方式甚至只有数百万的高端机型才能采用。在日常工作和生活中,并不能够轻易接触到工业级的3D打印设备。
工业级3D打印设备代表着最前沿的3D打印技术。在工业机型上,新技术总是能最快地转化为生产力并实现商业价值,同时反向推动3D打印技术的发展。这样一来在消费领域,更先进、更好用的3D打印设备也会被更快地推出。
2.桌面级3D打印设备
随着技术的发展和消费者需求的变化,3D打印机褪去神秘面纱,开始走进业余爱好者和设计师的工作台,桌面级3D打印机由此而生。桌面级3D打印设备是面向普通大众、教育机构以及爱好者等的设备系统(如图1-31所示)。桌面级3D打印设备目前主要以FDM (热熔融树脂沉积法)和SLA(激光立体光固化成型)两种技术为主,市面上的产品大部分以FDM技术为主,SLA的产品还相对较少。
图1-31 MakerBot桌面级3D打印设备
桌面级3D打印设备对于3D打印的知识普及有很大的推动作用。相对于工业级设备来说,其在价格上更加亲民,目前大多数桌面级3D打印设备的售价在2万元人民币左右,一些国内产品价格可以低至几千元,使得这些设备可以走进课堂甚至家庭,让更多的人认识3D打印,有利其科普工作(如图1-32所示)。
图1-32 桌面级3D打印设备及其产品
然而,桌面级3D打印设备精度不尽如人意,与工业级3D打印设备相比,可以说相去甚远。如目前工业级打印层厚能做到14μm,而桌面级3D打印机的精度在0.1mm左右,打印出来的产品有很明显的分层感,比较粗糙。其次,桌面级3D打印设备能使用的材料还仅限于塑料,因此使用范围非常有限。对于个人家庭用户来说,打印物品前的数据建模和数据转换也是问题之一。这些桌面级设备普及的障碍也体现在近年来的销售数据中。桌面级3D打印设备还需在未来发展上思考更多。