只要是从事设计或自行开发产品的人应该都知道,不管是多大或多小的物品,都是由设计–>3D绘图—>磨卡(给设计公司做出乳模)—>修正—>再做一次磨卡(循环N次)—>确认无误—>设计模具—>试产—>修正—>再试产*N—>完成。由于制作模具的成本非常高昂,光我家的 Magic Mobile Stand 这么小的体积的产品,光模具就花了超过50万台币(还搞了两次…),因为模具不可能大幅度修改(由整块强化金属CNC制造,大改只能砍掉重练),为了不造成研发成本的浪费,一般在设计并建构3D模型后,“一定”要先制作乳模(台湾通称“磨卡”)来确认功能性与检讨将来模具准备要如何制作,如此才能有效的节省模具的设计成本。
但大家可能不知道,光“磨卡”这玩意的成本也不低,光交给设计公司处理一般来说要排队2~3周,单个成本至少要8000~10000!而且有可能要重复修改设计图与试产乳模好几次,才能确认产品初始设计没有问题,下图是当年生产的MMS乳模磨卡,一个要12000元(我家的产品很复杂,总共八个零件,此价格已经是破市场低价了,因为朋友Support),总共作了两、三次…:
最近我们又要开发新产品,为了想解决初期乳模制作成本太高、太旷日废时的问题,MMS的发明者也就是我老弟特地去大陆淘宝网买了一台由不知名厂商自行土炮的3D打印机,不但构造粗糙,还必须自己组装,虽然只要台币三万元,但当时我个人极力反对,但老弟自己说“不会有问题啦”结果测试的结果非常吐血(本文后半段会有范例):
▲大陆土炮3D打印机,全机构塑胶制造,并需要自行组装。
后来阿达在上个月应国内创新厂商“康达鑫科技”邀请,去世贸模具展采访由该公司自力研发的“Tree Maker”3D列表机(请点我),就是想顺便洽谈后续合作的可能性,之后也得到该公司正面的回应,愿意让我们免费试用一年,但条件就是为大家分享“Tree Maker3D列表机”协助我们公司开发新产品的实际使用心得。
不免俗的先由开箱开始介绍,只要采购 Tree Maker 3D列表机,康达鑫科技就会有专员负责前期的教育训练与现场的安装架设:
开箱,机器已经全部都组装测试过,才会送到客户端,当天也是由康达鑫科技的工程师亲自送过来安装:
先放定位,“ Tree Maker 3D列表机”全机以合金钢组合,坚实的机构一看就觉得机身相当稳固,跟旁边压克力板组成的大陆3D打印机实在落差很大:
随机配备如下,有软件、刮刀、镊子与两桶与国内大学建教合作,可进行生物分解的环保材质“PLA”塑料,获SGS认证,在打印时不会产生异味( Tree Maker 3D列表机也可以使用ABS塑料,相信我,你不会想用ABS的…):
PLA塑料是由玉米粉为原料生产制造,除了具备环保、无毒、无异味等特色,另一个优点就是“便宜”。以一捆原料1000公克一千元计算,每一公克原料只要一元,比起光固化技术 3D列表机的一公克三十元左右相比相当便宜(一般小型成品约50公克),且Tree Maker客户大量采购最高还有8折的优惠:
PLA塑料安装在机身后方,会在打印时随着牵引自行滚动:
安装PLA原料也很简单,只要将原料由下插入进料口,用转盘或软件滚动就可以安装到定位:
Tree Maker 3D列表机设置完成(其实只有装PLA滚筒的动作,机器出厂时就组装测试过了):
使用上相当简单,只要会用AUTOCAD之类的软件(大家不要幻想说完全没任何3D基础,买台机器就能掌握3D绘图技术,绝对没那种事情,除非使用“逆向工程”技术),将3D模型档案存为STL格式档后,再用随机的软件开启档案就可以转档:
接着使用软件自动转成3D打印要使用的数据格式(范例是我家开发中的新产品,还是机密所以上码赛克),在这个动作之前要先设定支撑、壁厚与是否要偷料(物品实心部分以蜂巢状结构制作,可节省用料与打印时间):
运算完成的资料再使用专用软件开启,就可以开始打印(大家不必担心不会使用,因为Tree Maker在出货前会邀请购买者到公司上基本操作销售教学课程,之后也会提供线上咨询服务):
Tree Maker 3D列表机运用激光切割技术,确保水平及孔位的准确度,独立温控挤出喷头设计,能确保挤出时的压力与稳定送料(可挤出0.03~0.05mm的丝线),可达到相当优异的打印精准度,不论是复杂的空心结构或是实心的艺术创作或公仔配件都可以打印:
3D模型就是这样慢慢织、慢慢叠所组合出来的,中小型的物件一般来说需要3~6个小时完成,如果是比较大体机的物品花费的时间可能就会比较长:
打印的同时PLA塑料也由后方慢慢牵引进料:
Tree Maker 3D列表机可透过USB界面连结电脑进行工作,也可以透过外接的仪表板安装记忆卡(另售),搭配已经转档好的3D图档直接独立工作。这对某些办公室离工厂机台有一定距离的中小企业来说相当方便:
当然3D打印机很多厂商都会做,品质差距当然也很大,比如说我老弟为了省钱去大陆买的土炮3D打印机,含运到台湾花了三万多元,本来以为自己省了一大笔花费(国产品牌一般6~10万左右),结果却相当令人吐血。以下是阿达弟同时以大陆3D打印机与 Tree Maker 3D列表机,打印同一个网络上有免费图档范例的iPhone充电架为例,让大家看看两者之间的差异性有多大。
以下是阿达弟由网络上的免费3D模型中选一样下来试做的成品(我家的产品还在开发中,还不能见客)为范例,来为大家作两台3D打印机之间的水准差异性比较:
▲模型原出处请点我。
大陆土炮打印机机身使用压克力板组成,运来台湾时整个都是拆散的,我老弟花了许多的时间看着超简陋的说明书组装,其实这台也没什么大缺点,就是打印时摇摇晃晃,之前还不以为意,拜访过 Tree Maker 后才知道,这样的摇晃会导致成品的误差值很大!另外这台机器使用的是“ABS”材质塑料,打印时会伴随着一股淡淡的塑胶烧焦味,并不好闻(不知道有没有毒):
在一开始制作底部的时候两者的细腻度就有相当大的差距,大陆3D打印机比较粗糙,而 Tree Maker 3D列表机则是相当细致:
打印到中段,可看到两者相当明显的差异,大陆版软件甚至没有考量到“支撑”的问题,没有支撑的话,会让有盖子的3D物件在上盖部位出现垮掉的情况:
完成,经过简单的除毛边与去除支撑后,拿到阿达家继续拍照,其实这个成品大陆3D打印机我们作了六次才成功,因为他经常会无预警断料导致打印失败,喷嘴口经常无预警塞住:
同一个物件,在外观上就有很大的差异:
壁厚设定都一样,但 Tree Maker 3D列表机所打印的边缘非常整齐,相较大陆打印机…,唉,不太会形容:
侧面特写,虽然两者都是以层叠的方式制作,但 Tree Maker 3D列表机的成品几乎不需要打磨,表面就很光滑,而大陆的3D打印机因为没支撑,顶部还有凹陷状况:
以这张特写看更明显,Tree Maker 3D列表机成品顶端是支撑所留下的痕迹,经打磨处理后就会平整,大陆机器则是因为没有支撑有相当丑的下坠毛边,这部分是没救了:
另外看成品的斜度也有差:
Tree Maker 3D列表机的成品是很精准的外斜,角落的圆角也收的很漂亮,大陆的就“BJ4”了:
背面特写:
根据我老弟的说法,台湾的 Tree Maker 3D列表机制作的成品误差在0.1mm以内,而大陆的成品动辄误差0.3~0.4mm,以研发产品的角度来说,后者几乎已经没有办法担任样品制作的工作(只能作作玩具),现在也只能束之高阁(如果想买大陆3D打印机的朋友欢迎与我联络,他作作小玩具还是OK,便宜出清 XD)。
最后是放上之前在模具展会场以逆向工程扫描所制作的本人帅像(后来忙忘了XD):
我没认真的打磨,不然脸部会更平整(原本下巴与鼻子的位置有支撑,所以有些痕迹):
“Tree Maker”3D列表机官方网站:http://www.tree-maker.com/
结语:
以需要开发产品的中小企业来说,“3D打印”的确可以省下由设计图到正式开模具之间,反复修改与重制磨卡所花费的时间与金钱。只要有开发过产品的人应该都能体会个中的意义,而且一台66000的价格只要开发两三组产品可能就回本了。另外如果是公仔制作的业者,搭配逆向工程与PLA可上色的特性,可以轻易制作出独创个性化公仔。
以我家的经验来说,我们由便宜的大陆3D打印机绕了一圈,最后还是回来看MIT的3D打印机,结果不但没有省下金钱,反而浪费了许多时间与心力。如果您也是从事产品设计与开发行业的话,相信我,选台“对”的机器绝对比“便宜”的机器重要太多了,没意外的话,一年后我们会直接购入 Tree Maker 3D列表机,希望大家也不要跟我们一样走远路花冤枉钱喔!
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