CES 2014後的3D列印:開始轉向主流

二月 21, 2014
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CES 2014Sam Jacoby一起觀看3D印表機的瑪莎‧史都華(Martha Stewart)。照片轉自@larry_jamiesonTwitter Feed

3D印表機已經準備好要被主流消費者接納了嗎?我要直接地回答:「我不知道」。然而從3D印表機在International CES 2014佔有的面積判斷的話,我們可以發現積層製造投入了巨大的行銷費用來搶佔主流。

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支援Shapeways的Photoshop選單。

AdobeMicrosoft等業界巨擘爭相推出整合3D印表機的驅動程式,同時瑪莎‧史都華也強烈關注FormLabsMakerBot(有傳言說他們將合作開發瑪莎‧史都華品牌的3D印表機)。如此一來,其他的大企業更無法袖手旁觀。

3D印表機往主流推動的運動正試著把3D印表機從「實驗性質」的東西轉換成「簡單」的東西。搭載自動調整水平的列印平台或新型擠壓機的機種增加了,如此就能解決3D印表機的兩個大問題,也就是噴嘴阻塞與列印物體的黏合。然而當硬體的操作變得更容易,我想對更封閉、有優先權的限定晶片系統,以及列印卡匣式耗材線的依賴也將隨之增加。

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Microsoft的3D Builder 應用程式。

CES 2014 3D印表機的出席名單

CES會場的面積有37個足球場這麼大。雖然3D Printing Techzone只占了一小角,但仍然聚集了30家專業3D印表機的攤位,有業界知名的代表製造商(3D SystemsEnvisionTEC Inc.KevvoxMcor Technologies LtdIncodema GroupDWS SystemsSculpteo,以及Stratasys和它的桌上型機型部門,MakerBot),規模較小的製造商(AfiniaSolidoodle LLCBeijing Tiertime Technology),新參加的製造商(Old World LabsLIghtForgeXYX PrintingCEL TechnologyFSL3D  SolidIdea),還有從Kickstarter發跡的廠商(FormLabsPirate3DP Pte LtdRobo 3DAIO RoboticsMatterform)。

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根據CEA的報導,我們看到 #CES 2014這個標籤數竟有世界人口的40%。

沒被記載在公開展出者名單上的公司也帶來了許多驚奇。這些公司是在繳了CES高額攤位費的公司攤位裡展出。Deezmaker的成員Diego Porqueras與Rich Cameron(因“whosa Whatsis”打開知名度的人物。本文中也記述了許多他的評論)也展示了Leopoly這個3D數位雕刻平臺。Hyrel 3D的機器是在耗材線及印表機的販賣公司─3DPrintLife的攤位上展示。詳情我寫在「熔融沉積製造(熱融解式)」那節。

熔融沉積製造的新驅勢:哪些人做了些什麼?

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在CES展示的Cube3。

自動水平調整

Robox(以CEL Technology聞名)的新型印表機、XYZprinting 3D SystemsCube系列,以及MakerBotReplicator全部都具有自動水平調整的功能,加入了Up Plus 2Mini Kossel等使用Marlin韌體且持續進化中的RepRap系印表機的行列。雖然開源的新製造商Mbot沒在CES登場,但他們也發表了搭載自動水平調整功能的機型Grid II。從Jetty Firmware Google Group聽來的小道消息則說因為Mbot採用了Sailfish韌體,所以Sailfish韌體之後會加入自動水平調整的功能。

晶片問題:開放或封閉
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da Vinci 1.0(XYZprinting)專用的可更換式耗材線匣

3DSXYZprinting的新型機種採用了使用專用耗材線匣的耗材線裝填系統。現存的Cube系列(本次新機型發表之前的版本)在各個耗材線匣皆附加了Dallas Semiconductor 1-wire晶片,它能夠確認耗材線的顏色、殘餘量,以及是否為正版耗材線。換句話說,有破解的方法。與XYZprinting為同間公司出產的da Vinci 1.0雖然沒有公佈是否會在耗材線上加裝晶片,但可能性很高。

關於MakerBot的新Replicator系列是否採用晶片式耗材線匣有許多討論。同公司的PLA 耗材線頁面中就有「1KG5LB的線軸和MakerBot Replicator(第5代)並不相容」的警語。也就是說,說不定有部份的耗材線管理系統被變更了。Rich Cameron這麼說的:「雖然MakerBot的新機型不是使用封閉式的耗材線匣……但看起來也不是標準的尺寸。要使用第三方的線軸將會十分困難。」

MakerBot Industries寫在PLA頁面上的警語。時間是115星期三@10:07pm(東岸時間)

我們經常看到這樣的事情。這並非技術本身的問題,而是在於要怎麼應用。為了能正確地列印而指定耗材線材料的性質是件好事,因為不管是誰都會追求更好的列印成品。附加晶片的耗材線能帶給我們實際地更換及認識耗材線的樂趣。然而要是加裝晶片的第二個目的是用於數位版權管理(DRM),且讓使用者無法自由地選擇耗材線的話,就令人發悶了。

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Robox的內部,在CES 2014。

如果售價沒有急速上漲,在瞄準一般主流消費者市場的產品使用專用的耗材線並沒有錯。當3D印表機準備從鎖定部份消費者取向的裝置跨出去時,製造商也會盡其所能排除可能導致失敗的因素吧。去除「調校」的部份,提升對一般使用者的支援,並穩定提供的耗材線品質。但對於熱愛調校機器的人來說,這真是大不幸。

我聽說Robox雖然採用了附加晶片的耗材線,但可以更改晶片的設定,這引起了我的興趣。Rich Cameron與我在CES的會場碰到他們,他在G+這麼寫道:

「有一件讓我又驚又喜的事,那就是Robox3D印表機。我在他們Kickstarter的活動上讀到他們說耗材線匣會搭載晶片的文字時,當時我覺得這真是爛透了。不過我在展覽會場發現他們使用的晶片是簡易的EEPROM式晶片,並內含耗材線的資料,可以依據裡面的資料自動設定列印,而非藉由數位版權保護來防止使用第三方的素材。使用能重複覆寫的晶片就能使用及設定各種耗材線。這種模式包含了專用耗材線匣系統所有的好處,且又不限定特定製造商,也能控制價格。我在去年5月也提出了相同的目標,並建立了制訂開放規格的UFID計劃。當我遇到他們時,我便邀請他們一起推行這個計劃。」

上述引用文章中出現的Universal Filament Identification System(通用耗材線辨認系統:UFID)是Rich發起的開源計劃(GitHub連結),其目的是「為3D印表機用的耗材線開發機器可讀的標籤、追蹤及識別方法,消滅對猜測工作的依賴。」 

2013年開始改變的事情

Matt Richardson是去年唯一去CES取材的MAKE工作人員 我試著詢問他從20132014年之間3D印表機什麼地方改變了,以下是他的回答。

關於CES 20143D印表機最讓我驚訝的是,與去年相去甚遠的規模大小。2013年時3D印表機的製造商只有兩、三間參展,不論哪家都不起眼。今年的3D印表機製造商則是火力全開,在金碧輝煌的寬廣攤位中盛大地展示,非常有宣傳效果。對於3D印表機相關的公司來說,或許CES已經定型為向主流群眾宣傳的重要活動了。

眾多巨砲
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1萬4999美元的Perfactory Micro。

CES 2014的會場也有許多非常昂貴的工業用3D印表機。Mcor Iris(包含三年的服務及材料的套裝方案,使用費為一年15866美元)是“MYEASY3D”Staples締結服務合作伙伴關係歐洲開始的服務。有14999美元的Perfactory MicroCES 2013上發表1萬美元的Strataysis Mojo

 3D Systems vs MakerBot Industries

然而這個展覽本來就是一般消費者取向的家電為主,因此像這種昂貴的工業用印表機的光芒就被3D SystemsMakerBot3D Printing Techzone區中四周可見的醒目又壯觀的攤位中發表的最新型機種掩蓋了。

這次我在CES 2014的會場也碰到了MakerBot Industries的前成員、有趣的 3D printable Minifigs作者、同時是3D列印的傳道者Michael Curry。我詢問他對這次活動的感想,並在本篇文章中許多地方引用了他的意見。不過關於3D SysytemsMakerBot Industries的優勝劣敗,他說了以下的想法:

MakerBot3D Systems持續在熔融沉積製造的領域齊頭並進。MakerBot發表了三台新機型,其中包含大型機型Replicator Z18,以及提供列印內容下載的超值服務。3D Systems 也宣佈了新開發的系列,它是一個廣範圍的戰略,從校園的桌子到工廠的地板,所有情況下會用到的印表機都涵蓋在一個產品家族內。

 3D Systems
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ChefJet Pro的全彩糖粒列印品。

3D Systems把「簡單」地使用新材料的技術推上舞台,因而在CES 2014蔚為話題。他們發表了一般用及工業用合計12種的新產品,並在其中加入了大幅度的改良,有1000美元以下具備自動水平調整與雙擠製的Cube FFF印表機系列CeraJet陶器印表機、CubeJet全彩粉末印表機、Touch 觸覺滑鼠、3DMe 照相亭,還有我個人很喜歡的列印砂糖或巧克力的ChefJet系列

雖然3D SystemsEngadget Expand才剛發表了只支援WindowsSense掃瞄器,但在本次CES上也發表了支援iPadiSense 3D掃瞄器。iSense是從開發了開源且「為被破解而生」的Structure Sensor(請參考輯特選的CES 2014精選內容)的Occipital那得到授權的智財權後製作出來。 

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ChefJet Pro由砂糖製作的全彩列印成品。

以下的報導對3DS的新型印表機有詳細的說明,我希望你們也能看看。

l          3D Systems的驚人發表桌上型設備讓3D列印巧克力、陶瓷及全彩粉末成為可能
l          新型Cube 3 / CubePro登場
l          Meet the Machine Makers: The Stories Behind 3D Systems Newest Printers

MakerBot
照片:Michael O’Donnell(出自Venturebeat

MakerBotBre PettisCES的開場演說中發表了三種新型印表機。巨大的Replicator Z18(它能一次列印Pettis在演講中戴的頭盔 )、中型且改版過的Replicator(跟原本本體是雷射切割的是不同機型),以及成品尺寸與杯子蛋糕相同的Replicator Mini Compact。詳情請見MAKE的執行編輯‧Mike Senese的訪談錄『Bre Pettis on MakerBot’s Three New Printers』(英文)。

MakerBot Digitizer雖然沒有任何變動,不過關於他們與電腦視覺的製作商SoftKinetic3D掃瞄上的合作關係,請見CES的採訪(英文)。

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MakerBot的智慧擠製機。

第五代的MakerBot Replicator 3種機型全部採用可更換的新型智慧擠製機。它能在耗材線用盡時自動暫時停止以防止列印失敗。此外,這些機型具備自動水平調整、全彩液晶螢幕、連接USDEthernetWi-Fi的功能,以及能監測列印的機上攝影機。再使用將來預計發表的MakerBot Apps就能分享列印的照片。另外MakerBot也發表了MakerBot Digital Store,它是販售XG3格式的可列印模型的商店。對於新加入的控制刻度盤,Pettis在會場的訪問上驕傲地稱它是「給人高階音響設備的感覺」。
樹脂的抬頭

如各位所期待的,在CES 2014的會場有許多使用樹脂的印表機登場,在3D Printing Techzone的會場到處都能看到橘色的保護罩。價格帶的話,桌上型的SLAStereolithography,光固化成型)印表機在3000美元到3500美元之間,工業用機是5000美元,很明顯地有2000美元的區隔。桌上型的機型有Form1Pegasus TouchLightForge。更昂貴的工業用機則是有 FABXOWL Nano參展。

關於SLA列印,Michael Curry如是說:

「我們在CES 2014看到許多UV樹脂‧桌上型3D印表機。除了以光固化成型為主要展示機型的FormLabs,還有LightForgeDWS LabsOld World LaboratoriesFull Spectrum Laser這些製造商也加入展覽。現在這個業界都在關注3D SystemsFormLabs之間對於光固化成型專利相爭的法律問題。我原本很擔心這會潑SLA印表機的開發一盤冷水,幸好會場並沒有這樣的氛圍。」

Pegasus Touch

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FSL3D的Pegasus Touch。

Full Spectrum雷射切割機的製造商FSL3D為了能低價販賣Pegasus Touch,他們在Kickstarter活動中已經達成了目標金額。然而,他們的建議零售價似乎是3499美元。Pegasus Touch的最大成型尺寸是177×177×228毫米,最小積層的高度是5毫微米。更微細的成型尺寸是250毫微米。利用USBEthernetWi-Fi,以及機上的全彩觸控螢幕就能跟Linux電腦連接。

Pegasus Touch詳細規格在此。我希望你也能讀讀FSL3D的工程師‧Andrew Boggeri的訪談錄(英文)。


LightForge

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在CES 2014展出的LightForge(照片提供:Rich Cameron)

我們正在探詢LightForge的價格,不過工作人員告訴我「將會是可入手的桌上型解決方案」。我想大概是在2000美元到3000美元之間吧。

LightForgeCES展覽中唯一採用DLP Digital Light Processing,數位光源成型)法的一般消費者取向印表機。最大成型尺寸是192x120x228毫米。最小積層的高度是25毫微米,跟Form1Pegasus Touch的「標準積層高度」相同。不過它的成形解析度是150毫微米,這點就勝過Form1Pegasus TouchLightForgeSLA印表機在他們的網站上寫道:「於2014年販售」。該頁面下方還有LightForge的技術規格MAKE在《2014 Ultimate Guide to 3D Printing測試列印時的照片。


XFab

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在CES 2014展出的XFab。

在這篇文章一開始就提過義大利的DWS Systems已經確立了在高階工業用市場的地位,而XFabDWS Labs這個品牌最早販賣的桌上型3D印表機。依現行來看,它預計在2014的春天發售。令人驚訝的是XFab能使用九種材料,有標準的丙烯酸酯(琥珀)、仿ABS (灰)、仿ABS(白)、仿聚丙烯、不透明剛性材(灰)、透明材、奈米複合陶瓷(淺藍)、仿橡膠(黑)及仿橡膠(透明)可供選擇。最大成型尺寸為180×180毫米,成型解析度為80毫微米,最小積層高度是10毫微米。這是我所見的印表機中最佳的解析度。我很仔細地觀察會場中展示的印表機精修表面的過程。XFab預計販售價為5000美元,不過也有2500美元左右的一般取向的低價機種。

你能在XFab的網站找到詳細的規格。我希望你也能閱讀DWS Labs的訪談 (英文)。


OWL Nano

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CES 2014上展示的OWL Nano。

Old World LabsCES 2014上發表了OWL Nano印表機,在該公司的網站上已經能接受訂單。照Old World Labs的說法,OWL NanoSLA法列印已經辦到積層高度及雷射焦點範圍皆在0.1毫微米以內。這可不只是宣傳用語,現在他們的確主張0.1毫微米的積層高度及解析度。最大成型的尺寸的深度、長度、高度分別是150x150x200毫米。

下面摘自OWL Nano的規格書

實質上無歪曲、單線的雷射光:Owl Nano提升了過去的光固化成型。一般的光固化成型印表機是利用鏡子反射雷射光來照射立體像素,但是Owl Nano將雷射光源配置在離立體像素幾公分內的地方。如此一來沒有歪斜且高頻的單線雷射光就能集中在1毫微米十分之一的範圍之內。

這真是厲害。有個題外話,Bacteria WorldHow Big is a Micron(一毫微米到底有多大)的網頁是這麼說的:「人的紅血球直徑是5毫微米,人的頭髮直徑大約是75毫微米(會因人而異)細菌大約是在0.2毫微米到3毫微米之間」。

不相信OWL的說法嗎?如果您對這匹3D列印機界的黑馬有任何意見,請在這裡留言。


Form 1

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CES 2014上展示的Form 1。

做為最初且廉價的桌上型SLA列印機登場的FormLabsForm 1,在201210月的Kickstarter活動上成功地集資2945885美元。現在接受中,預計在20144月出貨。裝設OLED面板,最大成型尺寸為125x125x165毫米。最小積層高度為25毫微米,成型解析度為300毫微米。在三種桌上型印表機中,它的成型尺寸是最小的。300毫微米的解析度雖然跟LightForge一樣,但比Pegasus Touch發表的機型稍微粗糙些。在CES 2014展示的機型中,它是唯一已開始販售的SLA印表機,在『2014 Ultimate Guide to 3D Printing 的測試中也取得很好的成績

Form 1的規格書在此。希望你能閱讀CES 2014會場上MAKEFormLabSam Jacoby的訪問(英文)

 

– Anna Kaziunas France

(日語版編註:原文在後面繼續解說熱熔解式的印表機,但日文的翻譯在此打住。)


[原文]
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