最具市場潛力的3D打印設備精選

隨著3D打印技術的“入世漸深”，越來越多的行業也都開始逐漸接受這一新技術帶來的各種“便利”。人們自然會對設備產品的要求不斷提高，這就催促著更多的行業企業開始改進自己的產品以達到廣大客戶的需求。今天，就讓我們一起來縱觀全球，看看最近市面上有出現了哪些“高大上”的產品。

　　Imprimere公司的混凝土3D打印機

　　迄今為止，由于認識到了用3D打印這種方式建造房屋的好處，世界上已經出現了許多開發相應設備，也就是混凝土3d打印機的企業。近來，小編又發現了這樣一家企業，它就是瑞士的Imprimere公司。

　　據了解，目前，Imprimere已經完成研發的混凝土3D打印機有三款，分別是2156型、1063型和185型。它們全部十分巨大—最大的2156體積為20米x14米x9.5米，打印尺寸為5.75米x6米x6.25米；中型的1063體積為20米x7米x9.5米，打印尺寸為5.75米x2.96米x6.25米；最小的185體積也有15米x6.5米x4米，打印尺寸為2.5米x2.96米x2.5米。

　　這三款機器均采用了經典的笛卡爾龍門架構，可在兩條軌道上自由移動，所以能在已打印完成部分固化的同時沒有妨礙地繼續打印其它部分，效率相當高。另外，它的成本效益也很明顯。正如上圖所示，建造的物體越大，相比于傳統建筑方式，它能節省的成本就越高。據悉，目前已有意大利公司采購了1063型3D打印機，據稱商業效果不錯。

　　萌的不行：三緯國際推出da Vinci miniMaker

　　2016年6月29日，臺灣3D打印機生產商三緯國際（XYZprinting）宣布推出其最新產品da Vinci miniMaker 3D打印機。這也是該公司第一款專門針對教育市場發布的3D打印機，因為在開發設計中專門考慮了STEAM（科學、技術、工程、藝術和數學）教育方面的應用，適用對象為相關的教師、學生和家長等。

　　由上述可知，da Vinci miniMaker是一款很適合初學者使用的3D打印機，它的目的就是要使實踐教育盡可能地簡化，通過各種3D打印應用吸引年輕學生，幫助他們在STEAM教育中獲得協作和解決問題的技能。此外，作為三緯國際很受歡迎的da Vinci系列產品的最新一款，miniMaker繼承了很多上代產品很有用的特性。據了解，剛剛推出的miniMaker上安裝了非常方便的自動校準系統，其最大3D打印尺寸為5.9×5.9×5.9英寸（約合15×15×15厘米）。此外，為了保證用戶和周圍環境的安全，miniMaker將只能兼容三緯國際專有的線材，這些線材每一種都經過了有效測試，以確保它不含塑化劑和重金屬。

　　據該公司稱，盡管da Vinci miniMaker是為輔助STEAM教育而設計開發的，但是該3D打印機的應用并不局限于此。另外，那些購買該產品的顧客還將獲得該公司的整個“教育生態系統”，其中包括XYZmaker、XYZprinting STEAM和XYZ 3D Gallery。其中XYZmaker是一款直觀的三維建模軟件，主要供年輕的學生使用；而XYZprinting STEAM則包括專門為K-12各年級學生開發的3D打印課件和相應的項目；最后，XYZ 3D Gallery將使學生和老師能夠訪問超過4,500個免費的3D模型，這些模型涉及九個類別，包括教育項目、藝術設計、玩具和游戲等。另外值得一提的是，da Vinci miniMaker的零售價僅為229美元，這個價格真的非常實惠。該產品目前僅能在美國通過亞馬遜（Amazon）網站預購，發貨日期預計為2016年秋天。

　　浙大與MIT攜手打造xPrint

　　浙江大學與美國麻省理工學院的學生團隊共同開發了一款名為“xPrint”的智能3D打印設備，率先實現了只用一臺設備就可打印從樹脂到微生物活細胞的多種液體材料，引起科學界和設計行業的巨大興趣。6月29日，xPrint領銜開發者、浙大計算機學院博士生王冠云透露：“你可以在實驗室里操作一臺專門的設備打印出一個人體器官，但如果又想打印巧克力蛋糕，恐怕就得再另買一臺專用3D打印設備。”

　　相比之下，xPrint擁有全新設計思路，從打印器官到打印巧克力蛋糕只需更換一個模塊。王冠云介紹，用液體材料進行3D打印時需要考慮的關鍵因素是液體如何凝聚為固體。有的液體在高溫下凝固，有的則需要低溫，有的液體材料需要在紫外線照射下才會凝固。針對這些脾氣各異的液體材料，xPrint都有對應的3D打印模塊——有的帶有風扇，有的可以發出紫外線，有的可以使兩種液體融合……這些模塊通過磁鐵連接到機器主體上，安裝拆卸非常方便。除了硬件，xPrint還擁有相應的軟件，把設計圖紙轉化為機器可以讀懂的語言。xPrint還極具創客氣質：它的硬件和軟件都是開源的，人人都能參與開發，進一步豐富其功能。

　　目前已有幾位時尚設計師、平面藝術家以及專門從事藥品生產的科學家體驗了xPrint，他們一致認為，這款3D打印機可以提高工作效率，還降低了實驗室購買儀器設備的成本。王冠云表示看好xPrint的商業化前景。

　　俄羅斯團隊開發的碳纖維3D打印機

　　根據國外媒體報道，一個俄羅斯研發團隊目前正在研發能在國際空間站（ISS）使用的3D打印機。設計人員表示，他們的打印機將使用復合打印材料在太空直接生產電池、天線以及CubeSat立方體納型衛星所需的技術部件。該項目將結合斯科爾科沃基金會（Skolkovo Foundation）常設公司Sputnix和Anisoprint，以及莫斯科理工大學的研究成果。

　　Sputnix公司主要進行高科技微衛星組件的開發，并在2014年發射了俄羅斯首個私人地球遙感衛星。Anisoprint主要生產高性能纖維增強塑料。該合作項目旨在克服外太空制造生產過程中遇到的難題，如創傷、尺寸限制以及將新材料發送至軌道等。美國已經在國際空間站開發了一款目前正用于試驗項目的3D打印機。在2014年推出的、由NASA和美國太空制造公司（Made by Space）生產的3D打印機使用塑料線材，能打印原型和備用小零件。

　　在今年4月，NASA安裝了另一臺由美國太空制造公司生產的增材制造設備（AMF）3D打印機。該AMF 3D打印機也能制造工具并提供維護，并對第三方開放使用，在太空3D打印物體。而該俄羅斯團隊計劃進行兩種材料組合打印，并最終實現小型衛星部件的打印。雖然許多其他3D打印機使用熔融塑料，這款3D打印機結合了熱塑塑料與持續加固碳纖維材料。據說這種復合結構比傳統的熔融塑料硬度強10倍。設計人員表示這款3D打印機能被用來生產反射器、天線以及太陽能面板。

　　Anisoprint公司主管Fyoder Antonov表示：“我們發明的3D打印機和NASA所使用的3D打印機的根本區別在于，我們的打印機能使用復合材料：不僅僅是塑料，還包括持續加固碳纖維材料。我們希望能通過我們的設備，直接在太空軌道上，通過碳纖維增強塑料打印衛星部件。”

　　強大的石灰石3D打印裝備Novi

　　目前處理這個世界上的垃圾比以往任何時候都更重要。例如，在石灰石采石行業，已被認定有價值的垃圾大約占80%到90%。為了持續處理這大量寶貴的石灰石垃圾，Jack Biltcliffe與ASTUDIO及波特蘭雕塑和采石信托機構共同合作開發出了Novi。這是一種新的3D打印裝置，被用于地面上的石灰漿擠壓工作。這個項目目前已經成為倫敦布魯內爾大學（Brunel University London）本科學位項目的一個重要部分。

　　波特蘭島周圍已建成石灰石采石產業。波特蘭石是一種受歡迎的石灰石，一些著名的建筑，如圣保羅大教堂（位于英國倫敦）就是使用它作為建筑材料的。通過在波特蘭島接觸某些機構如波特蘭雕塑和采石信托機構（PSQT），這個項目已經能夠與采石場合作并參與島上令人激動的再生項目。這個項目的目的是通過對采石過程中產生的廢料進行再利用，并將其3D打印成雕塑作品，來為波特蘭島上的資源再生提供幫助。

　　通過一系列的迭代實驗，一個石灰膏擠出工藝被開發出來，它是倫敦布魯內爾大學本科學位重點項目的一部分。起初開發人員觀察到在石塊切割過程中細粒度的石灰石可以與冷卻液混合，形成石灰石漿液。漿液之后被干燥，然后完全硬化結合在一起。這種干燥漿液的方法可以被用于糊膏擠出，甚至可用于最終的3D打印。而純石灰巖3D打印的試驗面臨許多挑戰。例如，打印的對象一旦與水接觸就會再次瓦解成泥漿。結構試驗還表明，純石灰巖部件的張力極弱。通過添加其他化合物來優化該材料的開發工作一直在持續，目前已經有積極的結果。

　　3D打印石灰石物體的第一次物理實驗涉及到一臺Mendel90桌面3D打印機，該機器使用10ml注射器作為一種控制糊膏擠出的方式。經過優化注射器裝置并設法成功地用石灰石打印，開發人員很快就發現由于干燥時間比較長，如何安全獲得打印對象是一個問題。小尺寸的試驗對象必須干燥超過12個小時后才能被處理或從建造板上移除。這意味著由于打印品需要干燥，3D打印機不能長時間使用。為了減少打印機上的等待時間，需要進一步研究該機器的三軸運動機制。為此研究人員們選擇了類似SCARA機器人的機械控制方式。SCARA機器人通常被用作流水線上的搬運機器人，它雙臂可以通過協作定位XY位置。開發人員在此基礎上開發出了一種被稱為Novi的定制CARA機器臂。與傳統的3D打印機不同的是，它并沒有被限制在一個固定的構建板上，而是任何平面都可以成為一個構建板，之后打印機可以移動到一個新的構建板上。一個更大版本的糊膏擠壓機緊接著Novi被開發出來，使其可以進行更大尺寸的打印。新的擠出系統是建立在以前的系統上的，一個200ml容量注射器被安裝在機械臂末端。選用注射器的好處是易于使用、價格便宜，而且便于控制。

　　理光最新金屬3D打印機欲替代金屬注射成型技術

　　雖然適合小批量生產的金屬3D打印正在變得越來越受歡迎，但它并非唯一一種日益普及的金屬制造技術。比如金屬注射成型（MIM），這是將金屬顆粒、聚合物有效地與注塑成型結合在一起的技術。2012年MIM技術的市場大約為15億美元，目前仍在以兩位數的速度增長。為了替代這一技術，日前日本知名打印技術公司理光剛剛披露了他們設計的一款最新的金屬3D打印機，這款機器也使用了樹脂粘合劑來幫助在高度精細的3D打印過程中金屬顆粒更加高效地燒結在一起。

　　當然這并不是理光公司第一次涉足3D打印技術，作為一家全球知名的辦公設備及光學機器制造商，理光公司之前就已經推出過一款大尺寸、高分辨率的理光AM S5500P SLS 3D打印機現在一些時間。不過該公司的雄心顯然不止于此，在本周舉行的日本第27屆設計暨制造解決方案展（2016年6月22～24日于東京有明國際會展中心舉行）上，理光公司就展示了其最新開發的金屬3D打印機的一些制造樣品。該打印機使用在金屬顆粒上施以薄樹脂覆膜處理的材料。理光表示，此次是為了調查是否有接受的用戶而展出的，目前尚未決定是作為3D打印機產品來銷售，還是作為原型服提供，這也是正在調查的內容。

　　據了解，理光的這款尚未露面的3D打印機采用了在金屬粉末上涂布粘合劑的粘合劑噴射方式，粘合劑的樹脂作為“納米級樹脂覆膜”，事先在金屬粉末表面形成。然后向覆膜噴射油墨，利用油墨使樹脂覆膜之間溶解、凝固。凝固后，在燒結爐中使樹脂成分揮發，從而使金屬粉末相互融合，獲得金屬成型品。與利用金屬粉末與樹脂的混合物實施射出成型的MIM方式相比，理光技術所需的樹脂量可減少至1/10左右，因此無需在燒結前實施去除樹脂的工序。而且也不需要模型。理光公司宣稱其“有望成為MIM的有力替代技術”。由于屬于粘合劑噴射方式，因此無需實施支撐部的造型及去除工序，這也是該3D打印機的一個優點。金屬粉末可由理光提供，此外還可對用戶正在使用的金屬粉末涂布樹脂后供應。