闪铸AdventurerⅢ 3D打印机测试

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闪铸AdventurerⅢ 3D打印机测试

文章来源：未知作者：发布时间：2012年11月17日点击数：次字号：小大

经过我们前几期的介绍，相信很多读者对3D打印技术已经有一定的了解了，不过这种了解还建立在抽象的技术解析和描述中。究竟3D打印是不是真的有那么神奇，真的能够“打”出万物吗？本期，电脑报评测实验室联合重庆大学自动化学院、罗克韦尔实验室对闪铸AdventurerⅢ 3D打印机进行了一番详细的评测，通过这次评测，我们可以看出目前民用级的3D打印技术究竟达到了怎样的水准，3D打印还有多远的路要走。

3D打印技术对比

3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。目前市场上的快速成型技术分为3DP 技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技术和UV紫外线成型技术等。

3DP技术：采用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉末薄层上，以打印横截面数据的方式逐层创建各部件，创建三维实体模型，采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩，还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上，模型样品所传递的信息较大。

FDM熔融层积成型技术：FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，主要适用于成型小塑料件。

SLA立体平版印刷技术：SLA立体平版印刷技术以光敏树脂为原料，通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。一层固化完成后，工作台下移一个层厚的距离，然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，直至得到三维实体模型。该方法成型速度快，自动化程度高，可成形任意复杂形状，尺寸精度高，主要应用于复杂、高精度的精细工件快速成型。

SLS选区激光烧结技术：SLA立体平版印刷技术是通过预先在工作台上铺一层粉末材料（金属粉末或非金属粉末），然后让激光在计算机控制下按照界面轮廓信息对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积成型。该方法制造工艺简单，材料选择范围广，成本较低，成型速度快，主要应用于铸造业直接制作快速模具。

DLP激光成型技术：DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似，不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化，由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快。该技术成型精度高，在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。

UV紫外线成型技术：UV紫外线成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似类似，不同的是它利用UV紫外线照射液态光敏树脂，一层一层由下而上堆栈成型，成型的过程中没有噪音产生，在同类技术中成型的精度最高，通常应用于精度要求高的珠宝和手机外壳等行业。

编注：从各3D打印技术的原理、3D打印设备体积及3D打印成本来看，对于个人消费者来说采用FDM熔融层积成型技术的设备是整体成本最低且占用空间最小的，因此我们可以看到目前市面上面向普通消费者销售的3D打印机都是基于FDM熔融层积成型技术的。我们本次测试的闪铸AdventurerⅢ 3D打印机就是基于该技术的。

3D打印机结构分析

和通常我们见到的打印机一样，3D打印机也是由控制电路、驱动电路、数据处理电路、电源及输入输出模块这几个部分构成。我们在重庆大学自动化学院罗克韦尔实验室将闪铸AdventurerⅢ 3D打印机拆解开来，对其主要元器件逐个进行分析。

从外观来看，采用FDM熔融层积成型技术面相的个人消费者的3D打印机的结构并不复杂，甚至有点简陋，不过也正是这样的原因才能够将3D打印机的价格从几万甚至几十万美元降低到几千元人民币。目前，消费级的3D打印机主要都由PC电源、主控电路、步进电机及控制电路、高温喷头和工件输出基板这几个部分组成，外面用木板来固定，采用非密闭式铸模平台。我们测试的这款闪铸AdventurerⅢ 3D打印机相对比较高端，不仅能够通过USB连接线连接电脑进行打印控制，还能够插入储存有3D模型文件的SD卡，通过LCD打印控制界面来进行控制打印。

我们可以看到其核心是一块采用ATmega1280-16AU（16MHz）8位AVR微处理器的主电路板，通过这块主电路板将处理后的3D模型文件转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电机数据，交给4个步进电机控制电路进行控制，然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度，比较精确地让高温喷头将原料（ABS塑料丝）融化后一层一层地喷在工件输出基板上，形成最终的实体模型。

从硬件结构上来说，闪铸AdventurerⅢ 3D打印机并不复杂，成本也并不是太高，据重庆大学自动化学院副院长林景栋教授介绍其主控制电路成本也就100元左右，一套步进电机和控制电路的成本也在100元左右，可加热的工件输出基板和喷头成本也不是太高。在得知它配备的航嘉磐石355电源售价超过200元后，自动化学院的廖孝勇老师笑着对我们说，这个电源可能是这款打印机里面硬件成本最高的配件。