日本Smilelink公司(總部:東京)和Division Engineering公司(總部:橫濱市)合作開(kāi)發(fā)出了面向個(gè)人用戶的3D打印機(jī)“DS1000”,將于2013年11月開(kāi)始銷(xiāo)售。該產(chǎn)品是從內(nèi)置加熱器的可移動(dòng)打印噴頭噴出熱可塑性樹(shù)脂的類型,耗材不僅可以使用同類低價(jià)機(jī)型通常使用的ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹(shù)脂)和PLA(聚乳酸),還可使用尼龍(聚酰胺)。該產(chǎn)品的價(jià)格為17.5萬(wàn)日元(不含稅,約1.1萬(wàn)元人民幣),計(jì)劃從2013年11月10日開(kāi)始受理訂單,11月底開(kāi)始供貨。
DS1000是作為Smilelink和Division Engineering的共同項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的,前者負(fù)責(zé)生產(chǎn)和銷(xiāo)售,后者負(fù)責(zé)產(chǎn)品的外觀、設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)。Smilelink在產(chǎn)品策劃和金屬加工方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn),Division Engineering則在機(jī)床軟件開(kāi)發(fā)方面經(jīng)驗(yàn)豐富,在從事使用CAD/CAM/CAE的工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)。
【圖1】Smilelink公司和Division Engineering公司合作開(kāi)發(fā)的3D打印機(jī)“DS1000”。
DS1000的主要性能參數(shù)如下:最大造形尺寸為長(zhǎng)105×寬105×高105mm,層厚度為0.05~0.35mm(PLA和尼龍為0.1~0.35mm),噴嘴孔徑為0.40mm。打印機(jī)的外形尺寸為長(zhǎng)270×寬280×高255mm,重約5kg??赏ㄟ^(guò)USB連接線連到電腦上使用。
使用的樹(shù)脂線的直徑為1.75mm。產(chǎn)品附帶兩盤(pán)(兩種顏色)250g的樹(shù)脂線。推薦使用的樹(shù)脂線預(yù)定由Smilelink銷(xiāo)售,但目前還未確定具體規(guī)格(顏色的種類等)和價(jià)格。Smilelink代表董事社長(zhǎng)大林萬(wàn)利子表示,“估計(jì)每公斤的價(jià)格在5000日元左右”。
之所以要讓DS1000不僅能使用低價(jià)位3D打印機(jī)通常使用的ABS和PLA、還能使用尼龍,是“希望利用尼龍的柔軟等特點(diǎn),發(fā)掘出不同于原來(lái)材料的新用途”(Division Engineering公司經(jīng)理平出貴史)。尼龍比其他材料的熔點(diǎn)高,“我們找到了可在215~250℃下加熱的噴嘴(加熱器)”,讓使用尼龍?jiān)煨统蔀榭赡堋?nbsp;
【圖2】利用“DS1000”制造的尼龍(聚酰胺)立體造形物。
硬件方面,提高了打印速度并增強(qiáng)了擴(kuò)展性。為提高速度,采用了將隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)輸送樹(shù)脂線的擠出機(jī)固定在機(jī)身上的方式,減小了可移動(dòng)打印頭的質(zhì)量(慣性),從而使打印頭的最高移動(dòng)速度提高到了100~200mm/s。另外,從XY方向驅(qū)動(dòng)打印頭的機(jī)構(gòu)方面,采用了在H形的環(huán)狀輸送帶上安裝打印頭、通過(guò)兩個(gè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度控制該輸送帶移動(dòng)的“CoreXY”方式。這樣,當(dāng)打印頭的移動(dòng)方向改變時(shí)就不容易出現(xiàn)游隙(backlash)。
【圖3】從下面向上看打印機(jī)內(nèi)部。左側(cè)的藍(lán)色物體是打印頭。中央是驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)(Z軸)的螺絲。
擴(kuò)展性方面,Division Engineering代表董事大內(nèi)功介紹說(shuō),“設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了將來(lái)擴(kuò)大造形區(qū)域等情況”。具體措施是,采用了構(gòu)成機(jī)殼的板金部件和前面提到的CoreXY。大內(nèi)功介紹說(shuō),“采用CoreXY方式時(shí),如果改變輸送帶的長(zhǎng)度,就可以靈活改變移動(dòng)范圍”。不過(guò),目前尚未確定擴(kuò)大版產(chǎn)品的計(jì)劃。
另外,DS1000在控制電路板、打印頭(熱端)、控制用固件、操作軟件、G代碼生成軟件等方面利用了開(kāi)源代碼。因此,DS1000的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、軟件補(bǔ)丁及項(xiàng)目資料都將作為開(kāi)源代碼公開(kāi)。
Division Engineering將于2013年11月10日在產(chǎn)品孵化設(shè)施“MONO”(東京都江東區(qū))面向有意購(gòu)買(mǎi)者舉辦體驗(yàn)說(shuō)明會(huì)。此外,還將舉辦3D建模學(xué)習(xí)班,并開(kāi)設(shè)用來(lái)交流使用方法和應(yīng)用事例等的社交網(wǎng)站。
DS1000的銷(xiāo)售目標(biāo)是每年1000臺(tái)。Smilelink采用的生產(chǎn)體制是在靜岡縣長(zhǎng)泉町的工廠加工板金部件,然后在東京都大田區(qū)進(jìn)行組裝。最初將以月產(chǎn)50~100臺(tái)的規(guī)模生產(chǎn),然后根據(jù)情況完善生產(chǎn)體制。
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