极光尔沃Z603s3D打印机试用体验

爱搞数码 爱搞数码 2020-03-21 15:18

这是去年买的,开始打了一下,就放在那里吃灰,主要是打一个东西要花很长时间,没什么时间玩。疫情期间宅家里正好鼓捣这个耗费时间东西。现在就来谈谈我的试用体会。

一、简单介绍3D打印技术

3D打印又叫增材制造,就是通过将塑料、金属粉末等材料,按照事先制作的数字模型逐点、逐层粘合固化,从而实现快速成型的制造方式。最初,3D打印机价格昂贵,主要是企业或研发机构用来制作产品、者零部件的样品,或者用来制作模具。3D打印技术产生以来就受到各方追捧,技术发展很快,适用范围也越来越广,越来越多3D打印技术和3D打印材料已经可以直接打印出能够实际运用的成品。

目前,3D打印技术主要有熔融沉积式 (FDM)、光固化树脂3D打印、金属粉末直接激光烧结(熔融)3D打印、电子束自由成形制造、电子束熔化成型、选择性激光烧结等很多种。熔融沉积式 (FDM)和光固化树脂3D打印是我们日常最常见到的3D打印机,主要用于塑料材质的3D打印,其他的主要适用于工业化金属、陶瓷等材质的尖端设备制造或试制,只有工厂里或者科研机构才能见到。

熔融沉积式 (FDM)3D打印,是将热熔性塑料在高温下融化,然后通过计算机控制喷头把材料挤出到定点位置,从而实现逐点、逐线、逐层堆积,最终成型的打印方式。可用的材料非常多,如abs、尼龙、pla、pc、碳纤维加强PLA、木质塑料等硬质材料,还可以打印tpu等柔性材料。这种3D打印机价格低廉,体积小,因此受到了很多diy爱好者的追捧,随时可以把自己的创意变为实际产品。熔融沉积式 (FDM)3D打印技术已经有很多优秀的开源控制软件模块和控制模块,所用到的步进电机、光轴、丝杆、轴承都实现标准化生产,很容易取得,淘宝上一大把,所以很多diyer自己就可以在家里弄出一台相当不错的3D打印机。也有不少中、小型工厂生产这种3D打印机的整机和套件,提供给业余爱好者。当然也有大型工厂生产精度更高的工业级或准工业级的产品。

3D打印从运动机构上来看主要有I3、并联臂、UM、MB、Core XY等几种类型。

I3 又称为龙门架构,脱胎于工业上的龙门架铣床,这种结构比较经典,特点就是有一个龙门架负责z轴上下和x轴的左右运动,Y轴的运动是通过平台的前后运动来实现的。i3结构简单,Z轴、x轴的运动因为龙门架的存在很稳定,y轴由于是通过打印平台的运动实现,所以打印重心较高、体积比较大的模型时容易出现晃动,从而影响打印精度,或造成打印失败。

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Ultimaker结构的Z轴运动是打印平台的上下运动,x轴和y轴运动则通过平台上交叉的滑杆来实现。挤出机构也就是喷头在交叉点上。这种结构的特点是挤出机构不包括x、y轴的运动电机,重量比较轻,有利于高速打印和提高打印精度。但结构相对复杂装配调试比较困难。

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并联臂3D打印机结构,又称三角洲,DELTA机型,这种结构特点是平台完全固定,由3个电机控制3根并联的机械臂,喷头在并联臂的交汇处。这种结构比较简单,体积小,打印速度快、柔性强,但打印精度相对比较差。

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CoreXY 3D打印机结构。也是平台作为z轴,由丝杆带动实现上下运动,x轴在平台上方,由两根或一根光轴承载挤出机构,并由同步带带动实现左右运动,y轴由分布于机器两侧的两根光轴组成,也是通过同步带带动挤出机构实现前后运动。这种结构打印精度高,速度较快,组装空间利用率高,就是相对复杂,组装的零件要求高,同步轮或者转接皮带的轴承数量多,成本也较高。

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二、极光尔沃Z603s的结构和特点

极光尔沃是国内一家生产3D打印机的三版上市公司,在国内3D打印机行业有一定知名度,主要产品有FDM3D打印机、光固化3D打印机。z603s是极光尔沃推出的一款专业级高精度FDM3D打印机,属于corexy结构。这款机器最高打印尺寸是280*180*180mm,官方旗舰店售价高达4500多元,几乎是其他品牌同类3D打印机相同打印尺寸价格的两倍。

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箱子还挺重足有30斤,费了好大劲才弄上楼。

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顶部打印头用珍珠棉保护起来。

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框架内也用珍珠棉支撑起来,工具盒和赠送的一卷pla打印料都在里边。

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整体就是这个样子。框架使用钣金做的,结构非常坚固稳定,这个只能是拥有大型设备的企业能做,不是小作坊能弄的。右下方有一个小的屏幕,没有触控功能。操作是通过旁边那个旋钮进行的,用惯了触控手机,这个一开始还真有点不习惯。另外,估计是运气不好,我拿到这台的机器有一个脚钉矮点,造成放置不平,只好用纸来垫一垫!!这个有点不爽。

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平台是铝合金的,3mm厚,表面已经贴了专用的美纹纸,目的是使打印的模型在高温的时候紧紧地固定在平台上。

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侧面是一个SD卡的插口和USB插口。用来打印的模型文件拷贝进SD卡插在机器上,就可以打印。也可以通过用的USB线(和一般打印机用的是一样的)连接电脑,联机打印。

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背面是电源开关和料盘支架。

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附送了一些工具,主要是一个死扳手,一套内六角扳手,一个8GB的SD卡,读卡器,疏通打印孔的通针,USB线等,还有几圈试机用PLA材料。用到的内六角螺丝比较多,所以配送的内六角扳手也有6只,这个真有点麻烦。不过用起来就只用到一个,用来调节平台高度。

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还赠送了一盒1公斤的PLA打印材料,也是极光尔沃生产的。这是最常用的打印材料,也是最易于打印的材料。这种材料用玉米淀粉生产,打印的时候没有一点异味,在一定的温度、湿度的条件下可以逐步降解,非常环保。成品机械强度也比较高,有一定韧性,也不用担水一泡就散了哈,可以直接用于日常。

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三、打印模型

进行打印首先要有模型文件,也就是描述模型空间立体结构的数据文件。模型文件可以到网上搜索下载,极光尔沃的微信公众号里边有一个很不错的模型库,里边玩具、居家物品、摆件什么的内容十分丰富。当然,如果你要根据自己的构想制作模型,那么你可以通过autocad、solidwork、freecad等软件自行设计建模,其中freecad.是一个开源的建模软件,虽然免费但功能依然十分强大,而且有windows和Linux版本,功能都一样。其他软件都是要收费的,而且比较贵。其实,一般的业余使用freecad已经足够了。为了演示过程,我们先来个简单的。正好闺女老师布置了一个家庭作业,让做一个地球仪!老师的意思是用乒乓球等现成的球体画上赤道、回归线就行了。咱为了体现3D打印机的优势,就在网上下了个3D地球模型文件,给闺女打了一个霸气的。

1.下载模型文件。一般的3D打印机都支持stl、G—code、obj文件,603S也是一样,我在网上搜索了一个现成的地球的stl文件globle.stl,这个可以用win10的3D查看软件显示出来。

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2.生成打印文件。就是用切片软件把3D模型文件转化为指挥机器部件运动的代码文件,扩展名是gcode,也就是G-code文件。之所以叫切片,是因为3D打印是逐层打印的,要把3D文件转化为喷头逐层往复运动的轨迹。很多数控设备都用的是这种文件格式,其实里边就是G代码,用来描述喷头、刀头、激光头等工作部件的运动方向、速度、运动方式的代码。极光尔沃可以用两个软件生成打印文件一个是JGreat,这个是极光尔沃根据开源软件进行二次开发的切片软件,可以设置打印温度、速度等打印参数外,还可以调整模型的大小、方向、位置,操作也非常直观。还有一个软件是cura,这应该是一个开源控制软件,功能和Jgreat差不多,但是运行要慢一些,也相对麻烦一些。所以,我一般还是用JGreat,使用也很简单。

先打开软件加载模型文件。

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然后,根据自己的需要调整模型大小。先点击一下屏幕中间的模型,然后,点击左侧工具条的第二个图标,调整模型大小。输入框里显示的是模型的原始x、y、z方向的尺寸。你可以直接输入尺寸的数值,也可以在旁边的输入框内输入调整比例。默认均匀调整选项框是打了勾的,这时你只需要输入xyz中的一个,其他的就同比例缩放。如果你把均匀调整选项去掉,就可以单独为每一方方向设定尺寸,当然这个时候模型就会变形。

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你还可以通过左侧的工具条对模型进行位置调整、旋转等操作。软件界面右侧是打印参数的设定。一般你只需要选定打印材料,其他的默认就行了,这里我选择了我所使用的PLA材料。选择好材料,打印的喷头温度,平台温度就自动设定好了,一般不需要调整。如果你需要打印比较精细的模型,你可以把层高设定为0.1mm.(默认为0.2),不过这样会增加一倍的打印时间。如果打印的模型有跨度比较大的悬空部分,你需要选择支撑,以便确保打印过程悬空部分不至于掉下来,打印完成后支撑是可以去掉的,不过这些部分就不太光滑了,需要后期打磨下。一般utimaker构建、corexy构架的机器喷头移动速度比较快,20mm左右的跨度都能飞过去,不需要支撑。同时,如果你的模型底部接触面比较小,比如这个地球,你需要为模型选择粘附平台,以便把模型牢固的固定在平台上。这个地球因为是球形,接触面比较小,所以我为他选择了底垫作为粘附平台。随着你的操作,软件会不断计算打印需要的时间和材料。打印一个40mm直径的地球需要3个多小时,13.5米pla材料,40克重。

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一切都设定好后,就可以点击右下方,保存文件。事先你要把SD卡放入读卡器,插入电脑USB插口。点击保存后,选择你插入的SD卡。你就可以以在U盘里看到你保存的一个扩展名为Gcode的文件,就是G代码文件,3D打印机只认识这种文件。

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3.上机打印。首先,把拷贝了打印文件的SD卡插在机器上。然后还有一些准备工作要做。

首先要将打印平台调平。这款打印机虽然很贵,但是居然没有自动调平功能,也没有辅助调平功能,需要完全手动调平。不过好在这一过程,熟练了以后也不太困难。打开电源以后,你需要操作按钮,使打印头回到原点。 你可以看到打印喷头在滑杆的带动下,向右上角运动直到停止,这里的坐标就是(0,0,0)也就是原点。

 

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然后,关闭步进电机电源,以便可以用手调整打印喷头的位置。

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用手移动喷头至平台上,并从机器的正面观察喷头与平台之间的间隙。一般情况下,这个距离都不太远。取一张普通的A4纸,放在平台上,并移动,如果打印喷嘴不会触及到纸面,则说明间隙过大,如果纸无法嵌入喷嘴与平台之间,或者无法移动,说明间隙过小。纸能够移动,但又会受到喷嘴一定的阻力,则间隙刚刚好,也就是0.2mm。

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调节间隙是通过平台四个角上的弹性支撑的螺丝来实现的,用配送的内六角扳手调节。

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你需要移动打印头,在平台的四个角都进行测试,直到每一个角的间隙都合适。

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然后安装打印材料。先调节打印机按钮,选择你打印的材料进行预热。我用的是PLA材料,所以选择预热PLA。先选择准备,再选择下级菜单中的预热PLA。

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在机器预热的时候,就可以把材料安在材料架上面。并将材料从白色特氟龙管子的下方小孔穿入,直到从管子的另外一端穿出来。

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然后,用配送的斜口钳,把材料的顶端剪成一个楔形。

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做好这些准备后,打印机预热也差不多了,你可以从显示屏上看到,打印头的温度达到了220度,平台的温度达到了50度,这就是你设定的温度。这个时候,你需要把平台向下移动一些,以便观察材料挤出情况。还是按动按钮,选择准备,选择移动轴,选择一次移动1mm,也就是每旋转一格旋钮,打印头移动的1m距离。再选择移动z轴,这时你旋转按钮,就可以看到平台上下移动,继续调节平台移动到距离打印头几个厘米的位置。

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这时你就可以,将材料的尖端穿入打印头顶端的小孔,到下面你会感到有东西阻挡。你就需要用另一只手压住打印头顶端一个连着弹簧的压块,同时继续向下穿材料,直到有打印材料从喷嘴挤出。

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然后就加载文件开始打印。按动旋钮,选择由存储卡,选择刚才保存到存储卡的文件globle-for-de.gcole,按下按钮确定。打印机就会把打印头重新回到原点,然后自动开始一层一层打印。

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开始打印咯。可以看到这个地球不是实心的,而是中间有些格子,这个主要是为了节约材料和时间,格子的大小可以选择,越大当然越节约时间,但是机械强度就越低。

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经过漫长长等待,你就可以得到你的作品。中间的地球是打印的,支架使用pp版自己做的,这个可让女儿在班上洋了一盘哦。可以看见,打印还是比较精细的。黑色的线是应老师要求用笔画的赤道和回归线。

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再看看其他的作品。这一个是我购买的雕刻机的控制板,没有外壳自己用freecad设计了一个,外壳,用极光尔沃打印出来了。下图是控制板。

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下面是在freecad设计顶盖的模型图。这个开源软件还是比较强悍的,过程完全是图形化的,操作也很容易,网上很多教程。

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下图是底部的模型图。

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这是打印过程。请忽略爱剪辑的广告,免费软件,哎!用不起收费的,又不想用盗版的。

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打出来就是这个样子。可以看见总体比较光滑,但是仍然有一些纹路。

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组合起来就是这个样子,只要尺寸测量准确了,组装起来丝毫不差!!!3D打印的乐趣就在这里。

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四、总体评价

极光尔沃603s这款3D打印机,整体来看还是不错的,结构比较坚固,操作比较方便,配套软件功能也非常完善,操作逻辑也非常清晰,运行流畅,比开源的软件要稍微好一点。打印的精度还可以接受,虽然仍然达不到非常光滑的程度,也是非常好了,打印的部件直接就可以使用。

但是比较遗憾也有几个:

1.没有自动调平功能,调平相对比较麻烦。很多2000多的3D打印机都有这个功能。

2.没有断料侦测功能。有时候会卡料,就是打印料被卡住,这主要是材料卷绕的问题。这款机器材料卡住以后,打印不会停下来,而是打印头空走,直到打完。有时候料中途又拉动了,这就更糟糕了,材料不能附着,全都胡乱堆在平台上。

3.没有断点续打功能。中途断料,停电等打印中断后,如果有断点续打功能的话,就能从中断的地方继续打印。这个也是一个遗憾。

整体性价不不高,推荐指数★。

(声明: 本文著作权归作者本人和新浪众测共同所有,未经许可不得转载。本文仅代表作者观点,不代表新浪众测立场。)
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