【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的工作室。它位于中關(guān)村電腦賣場(chǎng)旁的一幢寫字樓內(nèi)，靠近電梯口的外間大屋被分隔成幾個(gè)小的辦公區(qū)域，分配給不同的項(xiàng)目，里側(cè)的小屋則是一間完整的實(shí)驗(yàn)室。兩間屋子之間的過道一角放著一個(gè)木制的機(jī)器人模型，頭上頂著寫有“創(chuàng)客空間”的牌子。 “有想法的時(shí)候就把它做出來” 王盛林的工作臺(tái)位于大屋的最里側(cè)，他的桌上擺放著一臺(tái)桌面級(jí)3D打印機(jī)，“這是2009年做的，那時(shí)候還沒有創(chuàng)客空間”。24的他是北京創(chuàng)客空間的創(chuàng)始人和負(fù)責(zé)人，臉上留著絡(luò)腮胡子，身著一身運(yùn)動(dòng)裝，散發(fā)著理想主義的氣息，但說起話來卻又不失穩(wěn)重。 大學(xué)期間，他學(xué)的是金融專業(yè)，卻做了很多與專業(yè)無關(guān)的事情：“做過服裝設(shè)計(jì)、拍過電影，搞過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和多點(diǎn)觸摸桌——就是100寸的iPad，在烏克蘭教過書，去過全球30多個(gè)國(guó)家……我做這些就是覺得很好玩，這是一種生活方式”。 在他看來，創(chuàng)客精神的核心是去實(shí)現(xiàn)自己的想法：“中國(guó)人有很多想法，可能就是因?yàn)闆]有時(shí)間、沒有場(chǎng)地、沒有同樣的一群人去把這些想法實(shí)現(xiàn)出來。Square的想法肯定很多人都想過，但為什么都不去做呢？我覺得這是生活方式和文化習(xí)慣的問題，所以我就希望有個(gè)地方讓大家慢慢接受這種生活方式，有想法的時(shí)候就把它做出來?！? 這個(gè)王盛林口中的“公開的實(shí)驗(yàn)室”成立于2011年，在這里，創(chuàng)客們以會(huì)員形式加入，做著自己喜歡的項(xiàng)目；創(chuàng)客空間則除了提供場(chǎng)地，還能帶來投資者、銷售渠道等方面的資源。訪問其官網(wǎng)可以看到，這里進(jìn)行過和正在進(jìn)行中的項(xiàng)目包括3D打印機(jī)、3D掃描儀、概念電腦、Android機(jī)器人、多點(diǎn)觸摸桌、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等；王盛林告訴記者，這里不時(shí)還會(huì)有移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)者前來“駐扎”，和創(chuàng)客們共同開發(fā)產(chǎn)品。 背景各不相同的創(chuàng)客們相互協(xié)作，并通過交流碰撞思想，產(chǎn)生了不少新奇的想法，也推動(dòng)了項(xiàng)目的發(fā)展。王盛林舉例說，他們正在開發(fā)的一個(gè)3D打印機(jī)便是受到了一位設(shè)計(jì)師的啟發(fā)；而在項(xiàng)目的進(jìn)行過程中，機(jī)械、電子、藝術(shù)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)等背景的員工都是不可缺少的，“有的項(xiàng)目還需要學(xué)歷史、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)的人”。 開源硬件助推個(gè)人3D打印機(jī) 據(jù)王盛林介紹，這里的3D打印機(jī)都是在Makerbot公司的開源圖紙基礎(chǔ)上改進(jìn)完成的，“快則兩個(gè)月，慢則半年”，再交由深圳的工廠生產(chǎn)?！癕akerbot最初只有三個(gè)人，設(shè)計(jì)出的打印機(jī)也很不成型，但他們將圖紙發(fā)到網(wǎng)上，供世界各地的創(chuàng)客們使用，而創(chuàng)客們也對(duì)他們的圖紙做了很多改進(jìn)，并將問題及更新匯總給Makerbot。” 在他看來，開源硬件對(duì)于個(gè)人打印機(jī)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用，“它加速了進(jìn)程，否則僅憑3個(gè)人不可能做出如此受歡迎的個(gè)人3D打印機(jī)，市場(chǎng)上將只有3D Systems那些大公司”。在使用Makerbot的圖紙的同時(shí)，這里的創(chuàng)客們也提交了一些自己的改進(jìn)方案，“這樣大家就不會(huì)做很多重復(fù)的研究”。 與開源軟件不同，開源硬件沒有受到盈利問題的困擾：“牽涉到硬件，必須是去賣的，你不賣別人是沒法獲取的，所以它天生就具備商業(yè)模式?！蓖跏⒘滞嘎叮壳八麄冮_發(fā)的3D打印機(jī)已經(jīng)做出了約100臺(tái)：“一部分拿去賣，一部分用來辦活動(dòng)，教人們?cè)趺词褂?、維護(hù)3D打印機(jī)?！彼麄兊?D打印機(jī)大多基于FDM技術(shù)，除了針對(duì)原型圖紙進(jìn)行優(yōu)化，他們還力求降低成本；目前他們正在開發(fā)一臺(tái)能打印金屬的產(chǎn)品，并已經(jīng)獲得投資：“市場(chǎng)上要100萬元以上，我們能做到幾萬元?！? 一段時(shí)間的交流之后，記者跟隨王盛林來到小屋參觀他們剛剛開發(fā)完成的一臺(tái)3D打印機(jī)。屋內(nèi)凌亂地?cái)[放著各種工具、零部件和圖紙，兩位創(chuàng)客正在緊張的忙碌著：“項(xiàng)目進(jìn)行時(shí)，我們會(huì)7*24小時(shí)呆在這里?！币粡堊雷由蠑[著一臺(tái)“個(gè)頭”較高的3D打印機(jī)，其獨(dú)特之處在于它的噴頭被固定在三個(gè)可在垂直方向移動(dòng)的吊臂上；在水平方向，三個(gè)吊臂可以將噴頭移動(dòng)到平面上的任何一個(gè)位置?！昂芸岚桑總鹘y(tǒng)的3D打印機(jī)打直角比較好，打圓效果就差一點(diǎn)；它打圓的效果也很棒，而且速度很快?！? 在王盛林看來，個(gè)人3D打印機(jī)是過去一年3D打印成為全球科技業(yè)焦點(diǎn)的重要因素；而在未來，消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品也是引爆這個(gè)行業(yè)的關(guān)鍵：“如果未來出現(xiàn)巨大的變革，肯定跟工業(yè)沒多大關(guān)系，因?yàn)楹凸I(yè)有關(guān)系的已經(jīng)出現(xiàn)了30年了；只有面向個(gè)人的才是新東西?！?D打印機(jī)結(jié)構(gòu)分析 和通常我們見到的打印機(jī)一樣，3D打印機(jī)也是由控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)處理電路、電源及輸入輸出模塊這幾個(gè)部分構(gòu)成。我們?cè)谥貞c大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院羅克韋爾實(shí)驗(yàn)室將閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)拆解開來，對(duì)其主要元器件逐個(gè)進(jìn)行分析。 從外觀來看，采用FDM熔融層積成型技術(shù)面相的個(gè)人消費(fèi)者的3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，甚至有點(diǎn)簡(jiǎn)陋，不過也正是這樣的原因才能夠?qū)?D打印機(jī)的價(jià)格從幾萬甚至幾十萬美元降低到幾千元人民幣。目前，消費(fèi)級(jí)的3D打印機(jī)主要都由PC電源、主控電路、步進(jìn)電機(jī)及控制電路、高溫噴頭和工件輸出基板這幾個(gè)部分組成，外面用木板來固定，采用非密閉式鑄模平臺(tái)。我們測(cè)試的這款閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)相對(duì)比較高端，不僅能夠通過USB連接線連接電腦進(jìn)行打印控制，還能夠插入儲(chǔ)存有3D模型文件的SD卡，通過LCD打印控制界面來進(jìn)行控制打印。 我們可以看到其核心是一塊采用ATmega128016AU（16MHz）8位AVR微處理器的主電路板，通過這塊主電路板將處理后的3D模型文件轉(zhuǎn)換成X、Y、Z軸和噴頭供料的步進(jìn)電機(jī)數(shù)據(jù)，交給4個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制電路進(jìn)行控制，然后讓步進(jìn)電機(jī)控制電路控制工件輸出基板的XY平面移動(dòng)、噴頭的垂直移動(dòng)和噴頭供料的速度，比較精確地讓高溫噴頭將原料（ABS塑料絲）融化后一層一層地噴在工件輸出基板上，形成最終的實(shí)體模型。 從硬件結(jié)構(gòu)上來說，閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)并不復(fù)雜，成本也并不是太高，據(jù)重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院副院長(zhǎng)林景棟教授介紹其主控制電路成本也就100元左右，一套步進(jìn)電機(jī)和控制電路的成本也在100元左右，可加熱的工件輸出基板和噴頭成本也不是太高。在得知它配備的航嘉磐石355電源售價(jià)超過200元后，自動(dòng)化學(xué)院的廖孝勇老師笑著對(duì)我們說，這個(gè)電源可能是這款打印機(jī)里面硬件成本最高的配件。工作中的閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)，其X軸和Y軸采用皮帶傳動(dòng)，Z軸為精度更高的螺桿傳動(dòng)，左側(cè)的白色塑料絲就是3D打印的原材料℃的高溫噴頭，步進(jìn)電機(jī)控制高溫噴頭將融化后的ABS塑料絲噴在110℃輸出基板上，將輸出模型的底板固定，然后開始逐層打印閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)由主電路板、4個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制電路板、1個(gè)噴頭控制電路板構(gòu)成主電路板采用標(biāo)準(zhǔn)的PC電源接口，所有步進(jìn)電機(jī)控制電路板和噴頭控制電路板所需的控制信號(hào)都由主電路板發(fā)出以ATmega128016AU8位AVR微處理器為核心的主電路板單芯片的步進(jìn)電機(jī)控制電路，結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)單實(shí)測(cè)3D打印機(jī) 我們通過一系列模型的實(shí)地打印來測(cè)試閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)的打印效果、精細(xì)度、打印時(shí)間及工作噪音。首先打印的是結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單的玩具小豬模型，然后打印結(jié)構(gòu)和表面紋理略為復(fù)雜的冰激凌模型，最后打印結(jié)構(gòu)和表面紋理相當(dāng)復(fù)雜的雕塑。閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)性能參數(shù)表特征定位精度層厚～mm打印精度垂直構(gòu)建速度15cm3/h構(gòu)建尺寸120mm120mm115mm材料材料種類ABS／PLA細(xì)絲材料顏色12色材料規(guī)格規(guī)格打印頭數(shù)量1個(gè)最大溫度控制260℃設(shè)備尺寸30cm30cm40cm設(shè)備重量電源要求220V交流輸入，功率350W打印文件格式STL文件操作系統(tǒng)WindowsXP／Vista／Linux、MacOX 實(shí)際上，采用FDM熔融層積成型技術(shù)的3D打印機(jī)操作還是非常簡(jiǎn)單的，導(dǎo)入畫好的3D模型（當(dāng)然，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上也有不少現(xiàn)成的模型文件提供下載），選擇合適的大小比例，生成G代碼后即可進(jìn)行打印。由于閃鑄AdventurerⅢ，（追求最高精度的話，）設(shè)置不同的填充率進(jìn)行打印測(cè)試。 從打印成品模型來看，打印出的產(chǎn)品和輸入的3D模型的吻合度還是非常高的，基本上能夠達(dá)到打印產(chǎn)品的目的。不過從打印的精細(xì)度來看，各打印模型的精度并不是特別高，肉眼可見明顯的分層，通過這款打印機(jī)打印出的模型只適合遠(yuǎn)觀，而不可“褻玩”。對(duì)于這類打印機(jī)打印出的產(chǎn)品，我們還是建議在模型打印完成后對(duì)邊沿進(jìn)行打磨，只有這樣才能夠進(jìn)一步提高打印模型的外表面精度。 由于其打印速度為15cm3/h，因此填充率稍高的模型打印時(shí)間都會(huì)相當(dāng)長(zhǎng)，填充率15％的冰激凌打印時(shí)間為1小時(shí)5分，而高度為8cm，填充率為40％的雕塑打印時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3小時(shí)28分，只有空心的模型玩具豬打印時(shí)間最短，22分鐘即可打印完成。雖然從打印時(shí)間來看，耗時(shí)相當(dāng)長(zhǎng)，不過若要通過其他方式來構(gòu)建模型花的時(shí)間可能更長(zhǎng)，所以相對(duì)來說打印速度還是不錯(cuò)的。 由于閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)擁有4個(gè)步進(jìn)電機(jī)，采用的還是PC電源，因此其工作噪音相當(dāng)大，單層打印時(shí)，工作噪音在65dB，而一旦噴頭在Z軸方向開始移動(dòng)，噪音就提升到80dB以上，還好Z軸方向的移動(dòng)要待每一層打印完畢才會(huì)發(fā)生，否則光是打印噪音就能讓用戶崩潰。 另外，由于閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)采用的時(shí)單噴頭，無法噴出支撐料，因此在打印某些缺乏支撐的部分會(huì)出現(xiàn)鏤空或形變，也就是說對(duì)于這類打印機(jī)來說，并不是什么形狀的模型都能夠打印的。如果需要打印有缺乏支撐部分的模型必須要使用雙噴頭的3D打印機(jī)，一個(gè)噴頭噴出鑄模材料，而另一個(gè)噴頭則噴出可溶性的支撐料，再打印結(jié)束后，通過溶解液將支撐料溶解，才能得到最終的模型。打印開始前，生成G代碼時(shí)可選擇層高、填充率和進(jìn)給速度，通過調(diào)整這些參數(shù)能夠部分提高打印精度。高度為8cm的雕塑，預(yù)計(jì)打印時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3小時(shí)20分，實(shí)際打印時(shí)間為3小時(shí)28分打印模型前，首先需要打印模型的底板，以保證模型能夠穩(wěn)穩(wěn)地粘在基板上，否則會(huì)因?yàn)槟Ｐ鸵苿?dòng)而導(dǎo)致大印失敗打印完成后，基板會(huì)移動(dòng)到打印機(jī)邊沿，待基板冷卻后模型即可取下打印作品分析實(shí)際打印作品空心的玩具豬模型，由于填充率較小，內(nèi)部缺乏支撐，玩具豬的頭部不能封閉，有多個(gè)缺口填充率15％的冰激凌模型，由于結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，打印精度要求不高，“蛋筒”部分的菱形紋路和上半部冰激凌的螺旋狀層疊比較清楚填充率40％的人像雕塑，外觀和和模型文件基本吻合，精細(xì)度明顯不夠，只有通過后期的打磨才能讓它的表面變得光滑立體的“電腦報(bào)”三個(gè)字算是打印難度較低的模型，精度要求也并不太高，打印效果還是相當(dāng)不錯(cuò)的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)打印作品整體結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜的模型，必須加注支撐料，否則各懸空部分均無法完成，從打印精度來看，其精細(xì)程度明顯超過我們測(cè)試的閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)這種消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)整體結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的模型，需要大量的支撐料，而且對(duì)精度要求極高，從實(shí)際效果來看，這至少是數(shù)十萬元級(jí)的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)打印出來的產(chǎn)品，目前個(gè)人用的消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)完全無法打印這類模型工程師總結(jié)王宇消費(fèi)級(jí)3D打印未成熟 從我們測(cè)試閃鑄AdventurerⅢ3D打印機(jī)這款消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)來看，這類3D打印機(jī)打印能夠打印外形不是特別復(fù)雜的模型，但耗時(shí)較長(zhǎng)，模型精細(xì)化程度相對(duì)較低，只能滿足部分個(gè)人設(shè)計(jì)師和模型愛好者的使用需求，并不能真正達(dá)到精細(xì)化制造的水平。當(dāng)然，其售價(jià)不高，打印耗材的成本也比較低，打印模型還是比較方便的，如果對(duì)模型的精度要求不高，或者有能力通過后期的手工打磨來提升模型精度，那么這樣的消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)不失為一個(gè)選擇。對(duì)于動(dòng)手能力不強(qiáng)的普通用戶來說，由于并不具備購(gòu)買工業(yè)級(jí)高精度