3D打印机入门机型高功能化，立体模型精度及材料与中档机型相当
2012/07/11 00:00
【日经BP社报道】3D打印机可短时间且低成本地将三维（3D）数据变成实物立体模型。一直以来3D打印机都是价格与高功能成正比，但是为了满足已拥有低价位机型的用户对更高功能的要求，百万日元起的低价位入门机型也开始走向高功能化。下面就从主要3D打印机厂商投放的新产品来看一下这一趋势。
价格低但精度高
丸红信息系统（总部：东京）2012年6月20日上市了树脂熔融型3D打印机“Mojo 3D Printer”（美国Stratasys公司研制）。该3D打印机价格合理，仅128万日元（不含税），但却具有与以往中档机型同等的精度（图1）＊1。不仅比Stratasys制造的三维打印机中价格最低的“uPrint SE”便宜70万日元，而且最小积层厚度也实现了与“Dimension Elite”相同的178μm。不过，最大造型尺寸为宽127×纵长127×高127mm，比uPrint SE的宽203×纵长152×高152mm略小。
图1：价格为128万日元的“Mojo3D Printer”
在美国Stratasys公司制造的3D打印机中价格最低，但最小积层厚度达到178μm，与以往的中档机型相当。产品机身的外形尺寸为宽630×纵长530×高450mm，重量为27kg。可使用的材料为象牙色的“ABS Plus”一种。预定2012年8月开始供货。
＊1 能够连接普通个人电脑，将其作为控制用计算机使用，这一点也为降低价格做出了贡献。
Mojo的特点之一是把供应造型材料ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）树脂及支撑＊2材料的材料袋与喷射两种材料的各自的打印头设计为了一体（图2）＊3。由于密闭度高，材料不易与空气接触，因此不会吸收湿气，材料特性变化小，可提高精度。另外还可减少喷嘴被材料堵塞的麻烦。
图2：Mojo 3D Printer的材料盒
通过软管将装有材料（线状树脂）的袋子与打印头连接起来（a）。由于材料不易与空气接触，因此可防止多种麻烦。只需打开3D打印机的上盖，在机身两侧装入材料袋，然后将软管固定好并插入打印头，即可完成准备工作（b）。
＊2 3D打印机为了通过截面形状的层叠对立体模型实施造型，还需要对支撑悬空部的部分实施造型。这就称为“支撑”，这一部分在造型完成后去除。
＊3 造型材料的单位体积价格比uPrint SE便宜。也不需要喷嘴更换费用（含在材料袋的更换费用中），因此运行成本更低。
追加透明树脂和耐热树脂
欧贝杰日本（Objet Japan，总部：千叶市）2012年6月20日上市了3D打印机“Objet30 Pro”（以色列欧贝杰公司研制）（图3）。这是一款入门机型，但能够使用原来只能在中档以上机型上使用的造型材料。Objet30 Pro是欧贝杰制造的3D打印机入门机型“Desktop”系列中的最高档产品。最大造型尺寸与已有的“Objet 30”一样，造型材料新追加了两种，合计可使用7种＊4。
图3：追加两种树脂，可使用共计7种造型材料的“Objet30 Pro”
可使用无色透明树脂和高耐热性树脂。最大造型尺寸为宽294×纵长192×高148.6mm，可造型的宽度比Objet24大60mm。装置的外形尺寸（宽825×纵长620×高590mm）、重量（93kg）及截面形状的分辨率（600×600dpi）在Desktop系列的3款产品中一样。
＊4 老机型Objet30及“Objet Alaris30”通过升级也可使用Objet30 Pro新追加的造型材料。
具体而言，除了Objet30使用的5种造型材料（4种颜色的硬质树脂以及物性类似聚丙烯（PP）的树脂）之外，还可使用无色透明树脂以及具有高耐热性的树脂。使用透明树脂时，能够实现最小积层厚度为16μm（其他材料为28μm）的高精细造型。高耐热性树脂的热变形温度（HDT）为60～75℃。
欧贝杰日本推出了通过喷嘴喷出光硬化性树脂并用紫外灯使之硬化的3个3D打印机产品系列。最高档机型Connex系列约2500万日元起，中档机型EDEN系列约1200万日元起，而Desktop系列的价位仅为198万日元（入门机型“Objet24”）起。此次追加的Objet30 Pro定价498万日元（不含税）。
可实现大尺寸立体模型的造型
3D Systems日本（总部：东京）2012年4月上市了3D打印机“ZPrinter 850”，这是一款追求最大造型尺寸和造型能力（单位时间可造型的立体模型的体积）的产品（图4）。最大造型尺寸可达到宽508×纵长381×高229mm，与已有机型中最大的“ZPrinter650”相比，将可造型的宽度扩大到了约2倍。
图4：将最大造型尺寸扩大至原来2倍的“ZPrinter 850”
与已有机型“ZPrinter 650”比较，截面形状的横向尺寸扩大至约2倍。不仅可对大尺寸部件实施造型，而且在大量制造相同形状的部件时还可提高处理能力。ZPrinter系列是通过用喷嘴喷出的粘合剂使粉末材料硬化来制作截面形状的3D打印机。
ZPrinter系列中最小配置的“ZPrinter 150”以198万日元（不含税）的价格提供，而ZPrinter 850的价格超过1000万日元。虽然不是容易购买的价格，但对于造型的立体模具有一定数量的用户来说，可以降低装置的导入成本。
由于每一层的面积变大，因此积层方向的速度最大为15mm/小时，比ZPrinter 650的28mm/小时慢，但造型能力却提高到了约1.3倍。如果是棒球大小的立体模型的话，已有机型1天可造型33个，而新机型可造型42个。
另外，3D Systems日本还在以光硬化性树脂为造型材料的3D打印机“ProJet”系列中投放了新产品“ProJet 3500”。通过对打印头以及材料供应及管理模块实施全新设计，提高了造型的处理能力，并减少了材料的废弃量。另外还采用了触摸屏等，提高了用户操作性。（记者：中山力，《日经制造》）
■日文原文：3Dプリンタのエントリー機種が高機能化、立体モデルの精度や材料を中位機種並みに
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