享受創(chuàng)造的樂趣 MakerBot Replicator五代 3D打印機(jī)

藍(lán)色

3D打印熱潮在2014年繼續(xù)膨脹，而桌面級(jí)3D打印機(jī)也從簡(jiǎn)單的DIY套件向用戶友好度更高、更易使用的商品發(fā)展。MakerBot是在桌面3D打印機(jī)成熟化和商品化方面走在前面的廠商之一，在2014年CES展會(huì)上它推出了三款新機(jī)型MakerBot Replicator Mini、MakerBot Replicator Z18和MakerBot Repliactor五代。其中，MakerBot Repliator五代機(jī)型還獲得了“用戶友好技術(shù)獎(jiǎng)”。

從2009年MakerBot發(fā)布開源的3D打印機(jī)以來(lái)，MakerBot 3D打印機(jī)經(jīng)歷幾次更新?lián)Q代。從早期的開源產(chǎn)品Cupcake CNC、Thing-O-Matic和第一代Replicator，到后來(lái)的Replicator2，直到今年最新發(fā)布的Replicator五代，產(chǎn)品成熟度越來(lái)越高。我們所測(cè)試的就是Replicator系列的最新款MakerBot Replicator五代3D打印機(jī)，新機(jī)型在外觀、細(xì)節(jié)、軟件以及操作上都有了全新的升級(jí)，與此同時(shí)，MakerBot在桌面3D打印領(lǐng)域的藍(lán)圖也隨著MakerBot新機(jī)型的上市更加明朗。

從外觀來(lái)看，MakerBot Replicator五代仍然是以往的框架結(jié)構(gòu)，但MakerBot Replicator五代的個(gè)頭比MakerBot Replicator2大了一圈，這意味著打印制品的成型體積也更大——達(dá)到25.2×19.9×15.0cm，比Replicator2的成型體積（28.5×15.3×15.5cm）大了11.3%。不過，仔細(xì)對(duì)比數(shù)據(jù)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：新機(jī)型的成型長(zhǎng)度減小了3.3厘米，成型寬度增加了4.6厘米，而成型高度略微縮減了0.5厘米，盡管長(zhǎng)度和高度有輕微下降，但Replicator五代卻可以打印更“寬”的成品。

MakerBot Replicator五代與MakerBot Replicator2相比，整機(jī)完整度更高，在多處細(xì)節(jié)進(jìn)行了友好度更高的改動(dòng)。不僅液晶顯示屏的尺寸更大（升級(jí)為3.5英寸），而且控制區(qū)域也從機(jī)身前方右下角位置移到了框架頂部，并具有一定的傾斜角度。另外，功能按鍵從四向?qū)Ш芥I改為懷舊風(fēng)格的圓形旋鈕，手感也十分舒適。這些變動(dòng)無(wú)疑令人機(jī)交互更為順暢，還非常便于用戶在坐姿狀態(tài)下操作機(jī)器（打印機(jī)擺放在桌面上）。值得一提的是，耗材盤從機(jī)身后部外掛的方式改為后部耗材倉(cāng)推入式，進(jìn)料操作便利了許多，機(jī)器的各個(gè)組件也更加妥善地整合成為一個(gè)整體。

在連接方面，MakerBot Replicator五代除了支持USB連接主機(jī)之外，還支持以太網(wǎng)連接和U盤直接打印。根據(jù)MakerBot的產(chǎn)品規(guī)劃，未來(lái)還會(huì)為它添加Wi-Fi無(wú)線連接功能。這一系列連接方式的改進(jìn)，使得打印機(jī)的應(yīng)用方式可以更加靈活，從中不能看出MakerBot為桌面3D打印機(jī)所做的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。

不只是外觀，在細(xì)節(jié)方面，MakerBot Replicator五代也有更多的升級(jí)和更新。MakerBot Replicator五代擠出頭采用了全新的連接方式——采用四塊磁鐵吸附到擠出頭安裝位置，固定孔凹槽與框架固定桿的突出部位咬合，擠出頭的金屬針腳就很容易與機(jī)身對(duì)應(yīng)。此外，擠出頭尖端在Z軸方向可以有細(xì)微的移動(dòng)，只是這一設(shè)計(jì)的用意何在目前還不清楚。MakerBot Replicator五代取消了底板加熱，在整個(gè)打印過程中底板和打印倉(cāng)都是常溫狀態(tài)。而一個(gè)細(xì)小的改動(dòng)顯示了MakerBot設(shè)計(jì)師的用心——打印底板可推入和抽出打印平臺(tái)，打印完畢后抽出方便剝離打印成品，而MakerBot Replicator2是需要在打印倉(cāng)里進(jìn)行剝離操作的。比較有趣的是，MakerBot Replicator五代還在機(jī)身上角的內(nèi)側(cè)增加了一個(gè)320×240像素的攝像頭，它能夠拍攝到打印倉(cāng)內(nèi)的實(shí)時(shí)情況，幫助用戶遠(yuǎn)程了解打印作業(yè)的執(zhí)行情況。

從MakerBot Replicator五代開始，MakerBot推出新的驅(qū)動(dòng)軟件MakerBot Desktop，最新版本為3.0，它將Thingiverse社區(qū)和舊有的驅(qū)動(dòng)軟件MakerWare集成起來(lái)。驅(qū)動(dòng)程序的安裝過程非常簡(jiǎn)單，向?qū)С绦驎?huì)自動(dòng)引導(dǎo)你完成大多數(shù)的操作，這里需要提醒的是，MakerBot Desktop軟件可支持Windows7、Windows8、Windows8.1和蘋果Mac OS X的部分版本，但不再支持Windows XP系統(tǒng)。

在開始使用之前，需要注冊(cè)一個(gè)MakerBot賬號(hào)。該賬號(hào)在瀏覽thingiverse社區(qū)、收集3D模型以及3D打印時(shí)都用得到，稱其為PC端、打印內(nèi)容和MakerBot Repliactor五代之間的紐帶和橋梁并不為過。從MakerBot Desktop的“Explore”板塊中，可以看到MakerBot Thingiverse社區(qū)愛好者分享的3D模型、3D打印作品以及大家的討論，并收藏和打印3D模型。而個(gè)人模型、打印成品和分享中心的內(nèi)容都保存在MakerBot的云服務(wù)器上，通過MakerBot Desktop的“Library”板塊可以訪問到這些模型庫(kù)，在Explore板塊中標(biāo)記“喜歡”、“收藏”的模型以及自己分享的模型都會(huì)顯示在Library中，同樣本地的模型文件也可以上傳到模型庫(kù)中存儲(chǔ)。MakerBot Desktop還集成了3D模型設(shè)置軟件MakerWare（在“Prepare”板塊），可以移動(dòng)、放大縮小、旋轉(zhuǎn)和查看3D數(shù)字模型，也可以選擇打印或者保存到模型庫(kù)中?！癝tore”中則提供了直接訪問MakerBot數(shù)字商店的接口，在數(shù)字商店中可以找到按主題分類、高精度且專為MakerBot Replicator五代設(shè)計(jì)的數(shù)字模型——當(dāng)然，這些模型是要花錢購(gòu)買的，每個(gè)售價(jià)0.99美元不等。

MakerBot Replicator五代新增加了以太網(wǎng)3D打印功能，將打印內(nèi)容和3D打印機(jī)更緊密的聯(lián)系起來(lái)，用戶可以從MakerBot Desktop瀏覽Thingiverse社區(qū)里面的內(nèi)容，以網(wǎng)絡(luò)連接發(fā)送到MakerBot Replicator五代3D打印機(jī)。這時(shí)，MakerBot Desktop的賬戶會(huì)與MakerBot Repliator五代3D打印機(jī)同步連接，3D打印機(jī)從而獲取到個(gè)人模型庫(kù)Library中的打印信息。事實(shí)上，MakerBot Replicator五代的打印方式非常靈活，你可以在MakerBot Desktop的“Explore”中瀏覽3D模型并選擇“Prepare”直接打??；也可以將3D模型收藏到Library中，豐富個(gè)人的3D模型庫(kù)，然后選擇3D模型打??；還可以在Replicator五代上直接瀏覽到Library庫(kù)中的3D模型，執(zhí)行打印。在MakerBot Replicator五代以及它的驅(qū)動(dòng)軟件MakerBot Desktop上，3D模型內(nèi)容與MakerBot賬號(hào)是相關(guān)聯(lián)的，而不再僅限于U盤或者USB存儲(chǔ)，這就是MakerBot云庫(kù)所帶來(lái)的獨(dú)特魅力。endprint

從MakerBot Replicator五代的身上，我們看到的不僅僅是一臺(tái)能夠連接網(wǎng)絡(luò)的3D打印機(jī)，而是MakerBot 構(gòu)建的3D打印方案的雛形。在PC端通過MakerBot Desktop，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了3D打印過程的全跟蹤——攝像頭采集畫面，拍攝照片或視頻，暫停或啟動(dòng)打?。晃磥?lái)MakerBot Desktop有可能成為MakerBot 3D打印的交流和分享平臺(tái)。同時(shí)，3D打印也在向移動(dòng)打印領(lǐng)域滲透，MakerBot已經(jīng)在iOS和安卓系統(tǒng)上推出MakerBot Thingiverse APP。雖然這還只是3D分享社區(qū)Thingiverse的移動(dòng)端版本，沒有與MakerBot 3D打印機(jī)的交互功能，但是MakerBot未來(lái)有望推出MakerBot Mobile移動(dòng)端APP，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的3D模型瀏覽、下載、分享、打印、以及3D打印機(jī)控制。最重要的則是MakerBot云庫(kù)的逐漸完善，目前，在PC端MakerBot Desktop已經(jīng)有了賬戶登錄和云庫(kù)Library，在移動(dòng)APP也有了賬戶登錄，在MakerBot Replicator五代3D打印機(jī)上同樣具備了賬戶連接和云庫(kù)Library同步。未來(lái)，MakerBot的3D模型內(nèi)容與個(gè)人的MakerBot賬號(hào)綁定，從而不論是使用PC、手機(jī)還是平板，不論是在家中、辦公室或者任何有MakerBot 3D打印機(jī)的地方，都能找到自己的3D模型、進(jìn)行打印或者分享。其實(shí)，在MakerBot Replicator五代身上，我們已經(jīng)看到了一個(gè)成熟而優(yōu)雅的3D打印機(jī)的雛形，而未來(lái)包括它在內(nèi)的MakerBot 3D打印方案無(wú)疑更讓人躍躍欲試。

使用像MakerBot Replicator五代這樣的3D打印機(jī)，能夠打印什么樣的模型？這是很多讀者關(guān)心的問題。MakerBot Replicator五代的成型體積為25.2x19.9x15.0厘米，長(zhǎng)、寬和高任何一個(gè)尺寸不能超過規(guī)格，才可以打印。使用FDM技術(shù)的3D打印機(jī)從下往上逐層打印出物體，每一層成型都要建立在前一層之上，因此底面大的模型更容易打印，相當(dāng)于建立了大面積的“地基”。而有懸空或者傾斜部位的模型則不容易打印，需要給懸空或者傾斜的部位添加支撐結(jié)構(gòu)，在打印完畢后再手工將支撐結(jié)構(gòu)去除。另一個(gè)打印中的要素就是模型大小，這直接關(guān)系到打印時(shí)間的長(zhǎng)短。MakerBot Replicator五代的Z軸精度最高為100微米即0.1毫米，一個(gè)5厘米高的成品需要打印500層，打印時(shí)間之長(zhǎng)可想而知；3D打印機(jī)也有較低的打印精度200微米、300微米可選擇，雖然提高了打印速度，但會(huì)降低打印成品表面的細(xì)膩程度。

在進(jìn)行打印前，3D打印機(jī)通常都需要進(jìn)行預(yù)先調(diào)平，MakerBot Replicator五代提供打印平臺(tái)輔助調(diào)平，操作更容易而且縮短調(diào)平時(shí)間。在控制面板上選擇打印平臺(tái)調(diào)平，會(huì)有相應(yīng)提示，用戶按照提示一步一步操作即可順利完成。輔助調(diào)平功能提供了快捷而易用的平臺(tái)調(diào)平操作，并且擠出頭LED燈和液晶屏都給出調(diào)平提示。這一點(diǎn)是操作上的巨大改進(jìn)，體現(xiàn)出MakerBot在這一代機(jī)型上對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注。

MakerBot Replicator五代可選三種Z軸層厚，分別為100微米、200微米和300微米，對(duì)應(yīng)打印速度分別為慢速、中速、快速。我們分別打印了桌子、螺絲和螺母、章魚、手環(huán)、終結(jié)者T-800頭顱、和保時(shí)捷911等模型。對(duì)于各項(xiàng)模型的具體打印耗時(shí)可參見速度測(cè)試結(jié)果，其中打印時(shí)間最長(zhǎng)的是終結(jié)者T-800頭顱，用時(shí)超過27個(gè)小時(shí)，而打印時(shí)間最短的是螺絲和螺母，只用了大約24分鐘。

在100微米層厚精度下使用MakerBot Replicator五代打印，終結(jié)者T-800頭顱表面細(xì)膩光滑，并且細(xì)微結(jié)構(gòu)的棱角分明。和數(shù)字原型作比對(duì)，可以看出MakerBot Replicator五代使用100微米層厚精度打印出的成品有較好的表面光潔度，表面非常細(xì)膩。MakerBot Replicator五代在200微米層厚的精度下打印出的章魚，表面光滑度仍然很好，但是可以看出隱約的層層紋理。很顯然，在100微米層厚精度下打印的成品細(xì)膩程度要好于200微米的情況。

MakerBot Replicator五代3D打印機(jī)承載著MakerBot在2014年的桌面3D打印藍(lán)圖而上市，它整機(jī)完成度更高，細(xì)節(jié)方面有細(xì)微而人性化的升級(jí)。身為正宗美產(chǎn)3D打印機(jī)，又在2014年CES上高調(diào)亮相，35000元以上的價(jià)位只有土豪級(jí)玩家才有意愿做吃螃蟹的人。不過MakerBot Replicator五代確實(shí)給了我們很多驚喜，諸位讀者是否也躍躍欲試呢？endprint