因為個人制作需要,所以雖然已經有幾台熔融沉積式的3D打印機,不過因為精度這一塊一直很不滿意,加上後期打磨也有不小的工作量,所以就打算入手新的更高精度的3D打印設備用于模型以及一些設計的産出。
所以,這一次就看上了光固化3D打印機,目前國内常見的方案是使用液晶屏幕控制通光加上特定波長的紫外燈作為光源,從而将光敏樹脂固化成特定的形狀,最終一層一層堆疊上去,變成打印目标物件,這一種方案相對來說更容易實現。
當然,除了這一種方案,早期在國産産品還沒有大行其道的時候,也有像是Formlab的Form打印機,使用的是激光掃描來固化的,本體價格和成本都高的驚人
因為預算沒有很高,隻有Form2的十分之一,所以就在這個價位找是否有打印尺寸合理,使用起來難度沒有很大,質量又還算靠譜的品牌産品
最後篩選到了縱維立方這一家的PHOTON光固化3D打印機
這一款産品寄來的包裝沒有很大但是重量卻非常充分,采用大量的CNC部件所以整體質量我還是很看好的
打開後,是一張使用前調平的說明,3D打印機目前像是這樣結構的光固化打印機還沒有自動調平的功能。
合格證和售後服務卡,後者是幾個二維碼,這一産品看起來在國外也賣得不錯所以二維碼是有含FB的
附帶的所有部件如下,電源,光敏樹脂,内六角螺絲刀,還很細心的附帶有一個U盤
U盤可能是因為有兼容性的需求所以自帶,容量為4GB,這一款産品隻能用U盤打印
配件有一個小包打開來是這樣的,調整需要用到的扳手是下圖最左的那一個,而機箱門把手也在内
從箱子内取出整機,可以看到幾乎全部是金屬件,透明部分應該是亞克力闆材的觀察窗
自帶有一個2.8寸的電阻式觸摸屏幕用于完成所有操作
右側是開關與USB接口
相比較其他一些把開關設置在背後的設備來說我覺得這樣更容易操作
在背後具有一個電源插口
附帶的電源适配器,這一款産品輸入的電壓是12V的,功率不小
在背後還有通風口,以及産品的一些參數,重量6.6KG,功率40W
除了背部以外都有觀察窗設計但是我這邊隻撕開了前側的所有保護膜
左右兩側有提手設計,方便搬移,其實一開始把它從包裝内拿出來還有點難度
打開箱體後多少有點小小的驚到,裡面塞滿泡沫塑料
在最上面的部分裡面的是一個金屬件,這部分是打印平台,固化的矽脂會附着在上面
整體是鋁合金CNC,這裡也有用到一些專利設計,比如調平這一部分采用了一個球頭設計,隻需要一個螺絲擰緊就可以鎖死平台
在重量這一塊,也是不遺餘力,完全是實心的材料
機器敞開後的樣子。我在先前還以為這種設計的機型是有一個外殼,可以讓整體上下分離那種,從而方便取出和調試。
按照說明書這邊的指示,首先要安裝的是門把手
不過依據圖示的門把手明顯不能和這個M5無頭螺絲相匹配,另一個M4的内六角螺絲才是門把手用的
這一個把手其實我覺得和機器外觀設計沒有非常的匹配,應該還是用C型那種更适合點
在拿出所有的保護泡沫塑料後,料台和Z軸升降台變得明晰
料池是裝載光敏樹脂的,下方是屏幕,可以通過透明的離型膜照射池子裡的光敏樹脂
擰松左右兩側的固定螺絲,将料池取出
料池底部的膜層,在使用前需要擰緊固定螺絲,一開始沒有擰緊結果打印時候就什麼都沒有出來。
給機器上電,先測試一下光固化的屏幕
啟動後本體的風扇會開始運作,這一台機器有兩個風扇,一個是散熱一個是通風的作用,底部的風扇我覺得應該是用于主闆散熱的
屏幕觀感還可以,沒有亮度調節選項不過在室内還行不算太暗
将平台安裝到機器的Z軸上,擰緊紅色的螺母
操作下降緊貼屏幕調平,這裡實際上有加一張A4紙用于控制距離,附圖沒有拍到
這一款打印機的最大打印高度為155mm,XY的尺寸由屏幕決定,屏幕這邊是和手機屏大小類似
依據說明書操作,讓光固化屏幕顯示一個方形的圖案
能正常顯示說明這一款産品運作正常可以進行下一步
通常市面類似方案都是使用405nm波長的光固化紫外燈,也配合國産的405nm光敏樹脂材料。這一台在使用後我覺得功率沒有說非常大當然也可能是故意為之
完成測試之後,将料槽原樣的固定回機箱内
附帶的一次性漏鬥,我原來以為是将光敏樹脂倒進去時候使用的,後面才知道是用于過濾料槽中的雜質,如果你要把料槽的樹脂回收到樹脂瓶中才會用到
塑料瓶裝的500ml光敏樹脂,市面上品牌很多不過工廠可能就隻有那幾家。
廠家這一次贈送的光敏樹脂是黃色的,操作樹脂的時候一定要戴手套,遠離你的其他東西,包括鍵盤,鼠标,手機等等。
因為本身具有一定的粘性,光敏樹脂如果滴出來雖然沒有明顯的腐蝕但是會變得粘乎乎的并且難以清理,假設是幹燥後,那更是難以想象的不好處理。完成調試之後,機器待命,可以打自己的設計了
U盤中實際上自帶有一些數據而不是空白的,主要是多國語言文檔
不同于最常使用的像是CuraEngine和Slic3r,這一台機器用的是自研的一款軟件。U盤内就有附帶Windows和Mac可用的安裝包
軟件安裝完成後打開,可以看到本體界面是比較簡約的
可選STL文件,讀取文件,模型的放置等操作與Repetier Host用起來類似
控制參數有比較大的區别,3D打印光固化方式參數主要和紫外燈亮燈時間相關。下圖是原先的模型增加支撐後
光固化打印,每層時間是一樣的,無論多少,所以越薄,Z軸移動距離越近那麼打印的時間也就越短。這裡我打印的是一個1cm左右大小的獅子頭
這一款打印機雖然調平很先進,不過還是有一些欠缺使得用戶實際操作時候沒法很好的打出平整的東西,所以我在測試了十幾次後決定以後都增加支撐這樣至少成功率高
最終效果如下,看起來有明顯的分層
但是要想,這一個獅子頭的整個大小隻有1平方厘米那麼大
官方雖然提供了一個模型文件不過因為太藝術性我就沒有測試,隻在調試的時候打了一半。我使用自己設計的零件來測試其他方面的精度
打印這個小零件使用了一個多小時,光固化速度這一塊是一個缺點
擰下平台,清理多餘的樹脂後,可以取出模型
經過調試之後,精度還是很滿意的,與設計圖紙一樣,之前使用熔融沉積方式打印的物件都需要調整比例從而控制過于明顯的收縮
最上面一排是調試過程中測試的打印零件,下面的兩件是圓度測試零件,最終結果還不錯,不過這種樹脂材料似乎在除了成本以外的其他指标上還有點劣勢,打印後的韌性還可以但是同樣厚度的硬度并不如PLA
調試過程中的故障排除經驗我也一并寫在這裡提供參考,有問題也可以在下方留言
Q1:在打印後什麼都沒有産生,平台上面沒有東西
A1:檢查看一下料盤的離型膜是否繃緊,離型膜螺絲擰死(注意不要滑絲),拆下料盤看看離型膜上有沒有一層固化的樹脂
Q2:樹脂固化在離型膜上,平台上沒有黏住固化的樹脂
A2:清理離型膜,并且重新對平台進行調平,Z軸歸零調整盡量下壓,當A4紙被平台壓住無法抽出後向上擡升0.1mm
Q3:打印出的東西歪了或者一邊欠缺
A3:調平Z軸這一塊沒做好,重新調平
Q4:有明顯分層,打印出的東西硬度很低
A4:增加單層固化時間,讓固化時間更久一點,這樣會更牢固但不能過久會變脆,建議數值8-15秒之間。滅燈延遲時間設置在1-3秒左右
總結光固化3D打印機的精度這一塊遠遠的高于同價位熔融沉積式的3D打印機,國産設計制造也是挺靠譜的。當然,因為發展的還非常早,所以這一類型打印機在一些功能和軟件上都有所欠缺。另外就是價格随着打印面積直線上升
普通用戶選購光固化還是熔融沉積式設備,主要要看你日常設計和制造的東西尺寸和精度要求是多少,光固化産品基本沒有需要打磨,但是物件生成時間較慢是一個缺點,材料也相對高昂一些。
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