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桌面级和工业级3D打印机的差别

供稿:中国工控网 2016/5/31 9:53:55

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  • 关键词: 3D打印机
  • 摘要:说到3D打印,大家现在都不陌生了,但客户在面临采购3D打印机时往往面对众多困扰, 其中之一就是自己需要高大上的工业机呢,还是价格实惠的桌面机? 3D打印机工业级和桌面级的差别到底在哪里呢? 基于这个问题,我们请教了行业知名企业-珠海西通电子有限公司的技术部门负责人李小平, 试图揭开这个迷惑

   说到3D打印,大家现在都不陌生了,但客户在面临采购3D打印机时往往面对众多困扰, 其中之一就是自己需要高大上的工业机呢,还是价格实惠的桌面机? 3D打印机工业级和桌面级的差别到底在哪里呢? 基于这个问题,我们请教了行业知名企业-珠海西通电子有限公司的技术部门负责人李小平, 试图揭开这个迷惑。

  作为3d行业领军企业,西通的桌面机在全球市场占有10% 的份额, 新年开始, 又高调宣布进军工业3D打印领域, 发布了基于点扫描技术的RIVERBASE500 光固化3D打印机, 另据了解,该公司历时1 年多研发的喷墨式3D打印机近期也将推出.届时将成为国内唯一横跨工业,桌面级多技术种类的3D打印设备研发厂商.

  对于两者的差别 很多人理解在于打印精度,李经理告诉我们,严格来说,定义一款3D打印机的各项指标里,精度只是其中之一。还包括其他的重要指标,被认为有这么几个,1) 打印精度2) 打印速度3) 支撑设计4) 打印尺寸5)打印可靠性 6) 打印过程自检测功能7) 应用领域。8) 价格

  1)打印精度

  由于桌面机目前只有FDM, SLA 两种技术,从数据上看,工业机和桌面机差别不大, FDM 的最小分辨率由打印挤出口的大小决定,基本都在0.3-0.6MM之间,层厚由Z轴决定,由于桌面机多用步进电机,工业3D打印机则采用伺服电机,在实际打印过程中避免了失步等导致精度失真的问题

  2) 打印速度

  打印速度是区分工业机和桌面机另一重要区别,由于桌面机在成本上的限制,多采用16位和32位芯片作为主控芯片,数据处理速度难以和64位的CPU相比,在FDM 上由于精度的原因,差别不大,但在SLA技术上前者扫描速度最多为1m/秒, 而后者可达7m-15m/秒.

  如果采用西通喷墨式打印机,以及类似的PROJET 系列,由于同时刻喷出的墨滴达到上百,前者的运算速度根本不能胜任

  3)打印支撑的设计和去除质量。

  打印支撑和打印实体可分参数打印的设计是区分工业机和桌面机的最重要标志,为什么呢? 因为工业机是应用在实际生产领域,对最后打印的效果要有很高的可控性要求, 用过桌面机的朋友都知道,无论是FDM,还是SLA设备,由于支撑和实体在打印过程中是不区分的,打印结束后支撑的剥离是个非常不可控的因数, 最后往往会导致剥离失败,破坏实体

  而工业机就根本性解决了这个问题,比如西通RIVERBASE 500 通过软件算法,对实体和支撑采用不同的速率和激光能量打印,使支撑和实体固化为不同的材料, 从而达到易剥离的目的,另外,西通正在研发的喷墨式工业打印机,把支撑和实体设计为两种不同的树脂材料,其中支撑材料融于特定溶液,达到去支撑无痕化的目的.

  4)打印尺寸是区分桌面和工业级打印机的重要指标。

  一般来说,支持的打印尺寸越大,打印机的价格越昂贵。如果你需要一个能打印微波炉大小的3D打印机,恐怕在至少要把价格定位要3000美元这个级别。现在市场上绝大部分的桌面3D打印机,都只能打比较小的东西。即使要打印像iPad底面大小的物体,恐怕很多打印机就不能胜任了。但是如果只需要打印茶杯大小的物体,市面上几乎所有的打印机都能做得到。


  工业打印机一般打印体积都很大,以适合于规模化的生产。但是相应地,大的体积导致系统复杂性成倍提高,材料成本增加,测试、安装、运输、维护费用高昂;尤其是在保持可靠性的前提下,基本上每个零部件的指标都更加苛刻,才能保证整机的打印精度和稳定性。这些因素都会成倍地提高打印机造价。另外工业打印机不象家用打印机设计那么简单,一般还有各种关于合规(compliance)的设计,以符合不同工业的要求,这些也都会很大程度上增加造价。


  5)打印可靠性。

  打印可靠性,通俗来说,就是打印成功率。打印成功率才是真正考验设计团队功力的指标,也是区分桌面和工业级别3D打印机的重要指标,毕竟工业级打印机是用来量产的。打印过程通常很漫长,一般至少要几个小时,而只要有一个细节没有处理好,打印就算失败了。这个时候,别的细节打印精度再高,又如何?毕竟整个材料都浪费了。现在即使号称业界最稳定的桌面3D打印机,打印成功率也只有70%多一些。这也意味着,打印一百次,由于种种原因,至少有30次使用的材料是废掉的。而这些材料用户都是无法回收的,只能扔掉,所以每次打印失败,都是一件费时、费钱又窝火的事情。而对用户来说,可靠性毕竟不是客观指标,本身也很难量化。而工业机的打印成功率几乎能做到100%,大大提高了生产效率,降低了包括人力,时间等综合成本.


  6) 打印过程的自检测功能

  基于成本及体积原因,桌面机几乎对打印过程没有自动校正和检测功能,而此项设计是工业机的标配,西通RIVERBASE500 有液面自动监测和调平,激光功率在线监测和自动修复,以及光斑尺寸监测及调整,以保证打印过程平稳顺畅

  即将推出的西通喷墨式打印机还配备了墨滴监测,每一次喷墨过后都进行监测来防止堵头的发生,

  7)应用领域

  工业机器广泛的运用于航空, 航天,汽车制造,医疗,模具,珠宝制作等行业,购买者大多集中在大型企业,以及制造分包商,而桌面机市场更多地集中在教育,创客,和简单模型制作,客户主要是大中小学,MAKER, 以及创意个人.


  8)价格

  工业机是3D打印行业的真正的白富美,技术含量高,专利等竞争门槛把大多数排出在外,目前还属于卖方市场,SLA,SLS,SLM,3DP,INKJET, 等普通设备一般在人民币60万到1000万不等,国内提供商除珠海西通外,还有西安恒通,北方恒力等

  桌面机在国内经过多年的竞争,市场已陷入红海,价格从2000 元到10万元不等,销售主要依靠招投标,以及淘宝,京东等零售市场.


审核编辑(李晨晖)
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