10微米的比拼 9款常用3D打印机横向测评(一)
尽管3D打印技术在近几年才为人们普遍了解,它最早的发展却可以追寻到20世纪80年代的美国。当时这种新颖的制造技术并不叫“3D打印”,在学术界更多地被称作“增材制造”。直到21世纪初期增材制造技术逐渐成熟,传统的车、铣、刨、磨、钳的制造工艺才被称作“减材制造”,与全新的增材制造刚好是完全相反的两种制造方式。我们用这一段小历史,来开启国内第一次对3D打印设备的横向测试、考验和评价。
10微米的比拼 9款3D打印机华山论剑
●起源:3D打印技术三十年
激光烧结的3D打印技术,也就是所谓SLS,在20世纪80年代中期诞生于美国德州大学奥斯汀分校,它的原型机由现在的卡尔.戴卡德博士、当时的本科生在实验室中完成。光固化的3D打印技术,(这里特指SLA)也是同一时期,确切的说是1984年,由查克.赫尔完成原型机的试验,并于1986年获得专利授权。而现在查克.赫尔是3D Systems的联合创始人和首席技术官。而热熔融的技术(FDM)被斯科特.克伦普发展并在1990年实现商业化,现在克伦普是Stratasys的联合创始人和董事会主席。最早这批技术的目标都是面向工业和商业的应用,那时他们以“增材制造”的概念出现,而3D打印这个词甚至并没有诞生。
从左起:SLS专利所有人卡尔.戴卡德博士、SLA专利所有人查克.赫尔、FDM专利所有人斯科特.克伦普
直到2007年,大众媒体华尔街日报和时代周刊刊载了关于3D打印和增材制造的文章,“3D打印”这个字眼才作为一种更宽泛的增材制造方式的代表,逐渐为公众所熟知。
应该说,现在我们在电商网站上、在高校实验室中看到很小的3D打印机,它们的技术根源都来自最早这批工业上的研发和应用。而在桌面型的3D打印机中,品牌最多、使用最广、装机量最高、价格最低廉的就是FDM类型的3D打印机。那么是谁把工业化的庞然大物,缩小到一个台式机、一台打印机那样的大小呢?
这源于英国巴斯大学讲师阿德里安.鲍耶尔的一个实验,验证一种可以自我复制的机器是否可以在短时间内传播到世界各地,而它稳定进化、快速传播的最好方式就是开源。在2005年鲍耶尔提出这种想法,2007年制作出第一台RepRap原型机达尔文(Darwin),这被认为是有史以来第一台廉价的3D打印机。
随后短时间之内,这种廉价开源的、无需复杂工业设备就能够制造的3D打印机RepRap借助互联网被欧洲和美国爱好者快速复制并改进,先后出现了普鲁萨、孟德尔、赫黎胥等进化版本。细心的读者会注意到,RepRap的不同版本都是以生物学家或遗传学家的名字命名的。而这些来自软件、硬件、制造、教师学者等多个行业的爱好者也通过RepRap聚集起来,形成一个分享、探讨和改进RepRap的庞大社区。
不断进化的RepRap版本:Prusa i3(左)和Prusa Mendel(右)
在美国,MakerBot创始人、前CEO布里.培迪思也是RepRap最早的一批拥趸之一,而他在2009年制作的MakerBot最早的开源3D打印机CupCakeCNC也赢得了一批忠实用户,尤其是MakerBot的开放3D打印模型社区Thingiverse聚集了大批活跃的北美玩家,分享模型和打印成果,成为当时最活跃的3D打印社区之一。
而国内的桌面3D打印机制造更晚一些,大约从2009年、10年开始起步,在2013年仍然有大量的RepRap类、MakerBot类和源于欧洲的Ultimaker类开源套件出售,而近两年情况出现了很大的变化。
2013年前后常见这种DIY套件出售 并且价格不菲
2014年,调研机构Gartner给出的全球3D打印机出货量数据是108151台,超过了十万;2015年的出货量有一个数据是22万台,也有另一方数据是16.6万台。而中国的数据,IDC给出的2015年出货量估计是7.7万台,桌面设备台数能占到90%;我们不排除有拔高行业增长预期的水分在里头,但是机型改进、消费者从关注转变为有购买欲望、3D打印机更加成熟稳定却是不争的事实。
IDC给出的中国3D打印市场展望
考虑到百度绝大多数是中国用户,从百度指数中我们也可以看到,在2013年5月“3D打印机”的搜索频率短期超过了笔记本电脑,而过去2年时间的搜索频率与“打印机”相近。这些关注度,正在逐渐转化为购买力。
于是就有了我们的这篇桌面FDM 3D打印机横向评测,来努力为大家提供真实而可靠的评价参考。
在正式进入评测之前,我们单独发布了桌面级FDM 3D打印机的测试标准和评分标准,希望能给大家了解我们的测试方法和评分体系,这个标准是我们首次发布,在今后的测试中,我们会根据行业发展和产品更新不断完善和升级该标准。
除此之外,由于测试项目多,评测流程长,大家可以根据自己的需求跳转到感兴趣的一页去阅读,有需要和我们进行探讨的问题,我们持开放态度欢迎大家抱着交流的心态来沟通,沟通方式一并呈上!