【中關村在線3D打印頻道原創(chuàng)】很高興,我們第一次拿到了一款SLA技術的桌面3D打印機,來自珠海西通的Riverside 光固化3D打印機,采用紫外光照射光敏樹脂固化的原理,用起來和FDM的3D打印機也有很多不同。馬上進入我們的分析和評測。
幾乎是最便宜的桌面型SLA 3D打印機 西通Riverside評測
●西通Riverside 先睹為快
SLA技術的3D打印機,與FDM技術的機型結構上就完全不同,判斷他們的分別很簡單——SLA技術一定需要一個容納液態(tài)樹脂的材料池、和與之相對的打印平臺,西通Riverside 3D打印機就非常典型。
可拆卸的材料池
可拆卸的打印平臺
更進一步,使用的耗材也完全不同。SLA也就是光固化使用的材料,是對某個特定波段紫外光敏感的樹脂材料,3D打印機中常用的是405納米波長紫外光。這種材料配方中含有光引發(fā)劑,在紫外光的照射下引發(fā)聚合,使被照射的一層從液態(tài)變成固態(tài)。西通Riverside 使用的光敏樹脂材料,我們看白色的一瓶是粘稠的液體。大家感受一下。
白色粘稠的液體 就是樹脂材料啦
上面的罩子帶有茶色面板和頂蓋,起到一定的阻擋外部光線干擾的作用,同時也防止灰塵落到3D打印機內部。不過光敏樹脂材料通常含有阻聚劑成分,短時間內放置于自然光環(huán)境或室內照明環(huán)境,并不會引發(fā)樹脂聚合,只是在長時間打印的時候需要蓋上罩子。
帶茶色面板和頂蓋的上罩
整個打印過程,SLA 3D打印機和FDM機型也是完全相反的。FDM機型是自下而上逐層堆積,然而SLA機型是倒過來,就像是把模型從樹脂池中“拉”出來一樣的感覺。西通Riverside 也不例外。
SLA 3D打印機打印像是倒著從樹脂池中“拉”出來
我們再來看西通Riverside機身的細節(jié)。樹脂池、打印平臺都是推拉式的結構,方便拆卸。打印平臺上有一個卡扣,用于鎖緊或釋放。機身的按鈕、接口非常少,后面有一個同軸的電源接口和USB接口分列兩側,前面板一個電源按鈕配上液晶顯示屏。
打印平臺方便拆卸
分列左右的USB接口和同軸電源接口
液晶屏顯示正在打印252層 已打印1小時36分27秒
西通Riverside的底座、Z軸框架、材料池框架全部是金屬材質,減少機身與振鏡的共振,使光束軌跡更加準確、穩(wěn)定。
西通Riverside 底座、Z軸和材料池框架全都采用金屬
看到這里有朋友會提問了,什么是所謂的“振鏡”呢?我們先不作答,反而做一個反問:SLA 3D打印機依靠激光掃描樹脂,掃描過的地方就會有一層固化層,那么要打印一個預定的形狀,3D打印機如何控制光的運動呢?來看下一頁文章。
關于之前的SLA 3D打印機試用:
《精度細過發(fā)絲 The Form 1 3D打印機試用》
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●細節(jié)精研 關于激光的故事
對于所有的SLA 3D打印機而言,最重要的就是如何精確、穩(wěn)定地控制激光的掃描軌跡。西通前些日子發(fā)布的 Dot-Scan Riverside OS點掃描系統(tǒng),就是一個能夠精確控制激光運動的系統(tǒng)。
很多朋友玩過激光筆,在歐洲五大聯(lián)賽還有NBA賽場上我們也不時能看到它干擾球員比賽的事情發(fā)生。激光筆控制在人的手里,然而這種運動精確程度太低了,SLA 3D打印機不可能依靠人手拿著激光發(fā)生器來打印。
人手控制激光筆 那么SLA 3D打印機如何控制激光運動呢?
在SLA 3D打印機上,控制激光運動軌跡的就是所謂的“振鏡”。依靠2片可以扭動的、反射率超過99%的鏡片,將入射的激光在不同角度反射出去;鏡片連續(xù)扭動組合成不同的角度,來控制激光在材料池底部連續(xù)掃描的軌跡。西通Riverside 在研發(fā)歷程中重點就放在激光器的篩選和振鏡的調教上。
2片高速振鏡控制光路示意
西通Riverside高速振鏡
當然,西通Riverside 的整個激光光路,還包括透鏡和反光鏡,最終將激光光斑投射到材料池底部正下方。
反射向平臺的反光鏡 中央是透鏡的倒影 紅圈標示了落在鏡面上的灰塵
這里也要提醒大家,使用西通Riverside 3D打印機應處在潔凈無塵的室內環(huán)境中,整個光路上高速振鏡、透鏡和反光鏡鏡面上如果有細小灰塵或指紋,都會影響光斑的形狀和運行軌跡,導致打印成品表面不光滑的情況出現(xiàn)。
在北方灰霾大的地方 紙巾和酒精恐怕要常備
那么已經落上灰塵、液體或者沾染指紋,影響打印效果,應該怎么辦?使用無塵布或者質量比較好的紙巾,沾高濃度酒精逐個擦拭振鏡、透鏡和反光鏡面即可。根據(jù)我們使用十天左右的經驗,在北京這種灰霾比較重的地方恐怕是要經常擦拭的。
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●光敏樹脂 材料的魅力
液態(tài)的光敏樹脂,在固化后有什么樣的物理特性?其實在商業(yè)和工業(yè)上,SLA 3D打印技術的應用已經非常成熟,相應的光敏樹脂材料也已經千姿百態(tài)地綻放了。
例如類ABS樹脂,固化后有著近似于ABS工程塑料的強度和韌性,用來做卡子、鎖扣的實驗原型。蠟質樹脂包含很高比例的石蠟,用來做首飾、珠寶的蠟模,并且在鑄造中瞬間氣化精確還原首飾的涉及形狀。
類ABS樹脂(左)和蠟質樹脂(右)應用
高溫制模樹脂,用來試制模具,用在小批量的沖壓、注塑、橡膠制品生產上。彈性類ABS樹脂,固化后有著類似ABS工程塑料的材質和物理特性,但是彈性更好,用來試制一些柔軟的連接件、面板部件等。
高溫制模樹脂(左)和彈性類ABS樹脂(右)應用
桌面型SLA 3D打印設備的樹脂類型,并沒有這么豐富。我們測試的西通Riverside 隨機搭配的樹脂耗材,打印完成后有著近似ABS材料的質感,而主觀的材料硬度、強度上更接近PLA一些,它的好處勝在價格遠低于進口光敏樹脂,僅僅是進口樹脂價格的三分之一不到。
西通的樹脂材料 價格更親民
桌面型的3D打印機,包括FDM和SLA機型在內,材料的豐富化與3D打印機的應用匹配,還有很大的潛力空間可以挖掘。
[#page_軟件解析 新匹配新精度#3#828#36331#0#]
●軟件解析 新匹配新精度
西通在常見的3D打印切片軟件Cura的基礎上,專門為Riverside做了上位機匹配,來實現(xiàn)在軟件上控制Z軸歸零、切片、打印以及調試/錯誤信息。
使用高效的Cura切片引擎
當然,打印平臺的尺寸、打印性能與西通Riverside 光固化機型是匹配的。但由于Cura源自FDM的血統(tǒng),這里的打印速度、噴嘴溫度、底座類型、流量這些參數(shù),對于西通Riverside來說并沒有實際意義。
上位機軟件
當我們導入模型,點擊上方的打印按鈕,這時彈出的界面才真正操控西通Riverside 3D打印機,分別可以調節(jié)X/Y/Z軸的位置和回原點操作。這個界面就比較簡單了。
打印中 下方進度條提示打印進程
打印中軟件界面提示打印進度,同時機器面板上液晶屏也給出相應的提示信息。這里我們要提到,西通并沒有把Riverside的層厚做更小,而是做到100微米的層厚,為了更好的打印效率。實際測試中,我們直觀的體會是這款Riverside打印效率與一般FDM 3D打印機相近,還是不錯的。
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●調平方式 簡單有效
西通Riverside 3D打印機出廠是經過調平的,可以直接使用。即使在長期使用過程中需要重新調平,也比較簡單。撤掉材料池,換上調平用的平板作為調平工具。在軟件中載入一個模型并點擊打印,這個時候打印平臺快速下降并接近調平板。
打印平臺下降到接近調平板
調平板下降再上升,這個時候切斷電源,調平板幾乎與打印平臺貼合在了一起。如果有貼合不緊的地方,用十字螺絲刀調整調平板四角的四枚螺釘,使調平板與打印平臺恰好貼合即可。
分別調節(jié)四角螺絲
使打印平臺與調平板緊密貼合
抽去調平板,重新給西通Riverside接上電源就完成了調平;將樹脂倒進材料池,鏈接線纜就可以開始打印啦!
[#page_打印測試 小而精最合適#3#828#36331#0#]
●打印測試 小而精最合適
盡管西通Riverside有著135x135x180mm比較大的成型體積,然而對于桌面型的SLA 3D打印機來說這并不是最重要的,精度和細節(jié)分辨率才是SLA 機型的價值所在,也就是打印小而精的模型。
細小尖端與五毛硬幣對比
西通Riverside 打印細小尖端的能力,遠勝于FDM 的機型,一方面是沒有拉絲的情況,另一方面尖端形狀比較規(guī)則。最右側尖端有少許毛刺,就是反光鏡上有少許灰塵的原因導致的。
鳥籠模型與5毛硬幣對比
鳥籠模型略高于硬幣,打印的效果尚可。這種模型對于FDM 機型來說是很大的挑戰(zhàn),但是SLA 3D打印機正好擅長制作小而精細的細節(jié)。
單層薄壁打印效果
單層薄壁打印效果還是非常棒的,這得益于西通Riverside對激光的精確控制。而我們知道FDM 機型通常噴嘴直徑是0.4毫米,薄壁最小的厚度就是單次擠出的0.4mm,做不到這么薄。
正方體打印效果
頂面非常光滑 側面略微可見分層
另一個值得關注的就是,西通Riverside 打印正方體的頂面封頂非常光滑,并沒有FDM 打印明顯的線條痕跡,封頂效果好。立方體側壁比較光滑,分層略微可見;兩面相交的側棱比較直,形狀塑造很好。
評測總結:到這里西通Riverside 桌面型SLA 3D打印機的試用和評測就結束了。它的最小層厚為100微米,這也就帶來不錯的打印效率;得益于對光路的精確控制,打印小模型能獲得良好的表面光滑度和細節(jié),這也是西通Riverside 相比FDM 3D打印機來說最大的優(yōu)勢。同樣是出于對光路清潔度的嚴苛要求,需要在潔凈無塵的環(huán)境中使用它,在北方風沙較大的地區(qū)使用需要經常清潔振鏡、透鏡和反光鏡,會有一點小煩惱。
我們再來關注一下它的價格。西通Riverside官方價格是1.38萬元,接近進口SLA 3D打印機價格的三分之一;一瓶500克光敏樹脂的價格是388元,甚至是進口樹脂價格的三分之一還不到,從單機和耗材綜合的成本來考量幾乎是國內外最便宜的桌面型SLA 3D打印機。
西通Riverside SLA 3D打印機
當然,2016年會是3D打印機品牌激烈競爭、洗牌、優(yōu)化的一年,價格不再是影響消費者、特別是專業(yè)消費者購買決策的關鍵因素,應用、品質和體驗將變得非常非常重要。
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