何謂工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)?
何謂工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)?是打印尺寸、打印精度、打印速度?還是應(yīng)用領(lǐng)域、價(jià)格?
1988年第一臺(tái)SLA 3D打印機(jī)出現(xiàn)21年后的2009年, 美國(guó)推出MakerBot小型熔絲制造(FFF/FDM)式3D打印機(jī)(見圖1),這種打印機(jī)用非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和很低的成本,充分表達(dá)了增材制造的原理與優(yōu)勢(shì),開創(chuàng)了“桌面級(jí)”3D打印機(jī)的新時(shí)代,其銷售量之大,影響之廣,無以倫比,不免令人驚嘆:3D打印機(jī)的天下就是桌面級(jí)了!
然而,實(shí)踐和時(shí)間考驗(yàn)的結(jié)果并非如此,桌面級(jí)3D打印機(jī)確實(shí)為增材制造技術(shù)的普及作出了巨大的貢獻(xiàn),但是,這種廉價(jià)3D打印機(jī)的適用范圍非常有限,主要用于增材制造的入門教育和知識(shí)普及,不適用于工業(yè)生產(chǎn)。
隨后,為了與桌面級(jí)3D打印機(jī)劃清界線,出現(xiàn)了“工業(yè)級(jí)” (或“準(zhǔn)工業(yè)級(jí)” )3D打印機(jī)的稱謂。如何區(qū)分這兩種機(jī)型?國(guó)際著名3D打印行業(yè)研究專家定義:?jiǎn)闻_(tái)價(jià)格低于5000美元的3D打印機(jī)為桌面級(jí),高于5000美元的為工業(yè)級(jí)。
根據(jù)上述定義,在我國(guó)市場(chǎng)上,迅速出現(xiàn)了許多“工業(yè)級(jí)”FFF 3D打印機(jī),這些打印機(jī)能打印大型工件(工件邊長(zhǎng)為500mm、750mm、1000mm、1200mm),單臺(tái)價(jià)格高于5000美元,順理成章,當(dāng)然是“工業(yè)級(jí)”3D打印機(jī)!但是,稍微仔細(xì)觀察之后不難發(fā)現(xiàn),其中大多數(shù)實(shí)際上是尺寸放大的桌面級(jí)3D打印機(jī)!
那么應(yīng)該如何正確定義工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)呢? 本人認(rèn)為:僅僅用單臺(tái)價(jià)格大于5000美元來定義工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)是不夠準(zhǔn)確的,也不能認(rèn)定凡是能打印大工件就是工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)。單臺(tái)價(jià)格高于5000美元的標(biāo)準(zhǔn)只能是衡量工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的必要條件,并非充分條件。
圖1 MakerBot桌面級(jí)3D打印機(jī)
為了正確定義工業(yè)級(jí)3D打印機(jī),不妨借鑒計(jì)算機(jī)的兩種稱謂:個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC機(jī))與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(工控機(jī))。計(jì)算機(jī)界認(rèn)為:PC機(jī)是大小、價(jià)格和性能適合于個(gè)人日常使用的計(jì)算機(jī),包括臺(tái)式機(jī)(即桌面機(jī))等;工控機(jī)是專供工業(yè)界使用的計(jì)算機(jī),有更完備的性能和更高的計(jì)算效率,特別注重惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。
參考計(jì)算機(jī)的上述認(rèn)識(shí),不難理解:工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)是專供工業(yè)生產(chǎn)使用的3D打印機(jī),相比桌面級(jí)3D打印機(jī),有更完備的性能和更高的效率,特別注重惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。而且,由于是一種生產(chǎn)設(shè)備,高效尤為重要,體現(xiàn)的指標(biāo)顯然是大打印流量,以及與其相關(guān)的高打印速度,只有在高速打印的前提下,考量其性能的穩(wěn)定性和可靠性才有意義。
歐飾3D打印機(jī)
▲分辨率(5120*2880),軟件優(yōu)化升級(jí)比傳統(tǒng)4K精度提升三分之一,高速度、高穩(wěn)定性、高精度。
▲使用德國(guó)原裝進(jìn)口UV光源,冷光成型,光源使用壽命約100000小時(shí),支持24小時(shí)不間斷使用。
▲高工作效率,2.5小時(shí)制作35mm的高度。
▲美國(guó)控制芯片,性能穩(wěn)定,保障設(shè)備精準(zhǔn)運(yùn)行。
▲動(dòng)作軸采用德國(guó)原裝進(jìn)口高精密絲桿,重復(fù)精度0.001mm。
▲物料盤采用永久性金屬盤。
▲中英文操作界面,一體式集成電腦設(shè)計(jì),操作簡(jiǎn)單,一鍵打印。
▲符合珠寶首飾行業(yè)表面光潔度要求(0.01mm)。
▲打印材料多重選擇,滿足不同工藝要求。打印成品直接用于珠寶首飾黃金、k金、銀、銅等材質(zhì)的壓模及鑄造;,以及鐘表、眼鏡、醫(yī)療、牙科、動(dòng)漫、工藝品等高精密產(chǎn)品制造。
歐飾3D打印無論是速度、穩(wěn)定、精度都表現(xiàn)的相當(dāng)出色,是典型的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)。
因此,必須在如此高打印效率的前提下,討論3D打印機(jī)的主要性能,判定是否能真正稱為工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)。如果仍然處于較低打印效率的狀態(tài),那么就不會(huì)充分暴露桌面級(jí)性能的局限性,難于區(qū)別工業(yè)級(jí)與桌面級(jí)。
本人認(rèn)為,工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)作為一種工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械,必須符合基本要求:高效、結(jié)實(shí)、耐用和可靠(見圖2),以免造成市場(chǎng)混亂、誤導(dǎo)用戶。
圖2 工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的基本要求