Form 1 3D打印機試用,，精度高速度還有待提升

    人的頭發(fā)的直徑，大約是50-80微米,。這已經是一個非常小的直徑,。而今天我們給大家?guī)�來的由Formlabs發(fā)布的The Form 1光固化3D打印機，其能打印的最小層厚,，只有25微米,，大概只有我們發(fā)絲直徑的一半到三分之一。

    從傳說到眼前

    南極熊3D打印網,，之前給大家?guī)�來過一些3D打印機的測試 ,。如果從技術角度看，這些產品都屬于熔融沉積技術（FDM,，F(xiàn)used Deposition Modeling）,。而這次，我們則在第一時間感受到了Formlabs推出的基于光固化技術（SL,，Stereolithography）的產品,，超過的3D打印精度是這款產品的突出特色。

之前我們接觸的都是基于FDM技術的桌面3D打印機

    第一次聽說Formlabs的產品,，還是在去年,。之前所有的桌面3D打印機,，都是基于熔融沉積技術的產品，大家的產品,，比拼的是誰的完成度更高,，因為這關系到最后的打印質量。而Formlabs的產品,，則帶有一種地震的效果，第一次將光固化技術帶到了桌面,，并且價格還能接受：3299美元,。

光固化3D打印機第一次來到桌面

    這種桌面3D打印技術上的革新，也吸引了投資者的注意,，在去年,，F(xiàn)ormlabs獲得了高達1900萬美元的A輪投資，用以推廣產品擴大產能,。這也是3D打印領域初創(chuàng)企業(yè)拿到的比較大的一筆融資,。中關村在線3D打印頻道


    什么是光固化技術？

    光固化技術大家可能還比較陌生,。如果有人有齲齒,，也就是俗稱的蟲牙，有了牙洞,，大夫現(xiàn)在一般都是往里面填補光固化樹脂,，也就是所謂的“照一下”，來取代過去所用的合金填料,。由此可見,，光固化的材料，可以有非常高的強度,。

光固化樹脂在牙醫(yī)的齒科領域用的非常多,，用來補牙

    光固化技術，所用的材料叫做光固化樹脂,。這種樹脂在保存的時候是液體,，而受到一定功率的光線照射，則會發(fā)生光化學反應變硬成為固體,，并且這個過程基本是不可逆的,，也就是說固化好的樹脂，不會被液態(tài)的樹脂溶解,。為了實現(xiàn)3D打印,，就需要人造光源，理想的光源自然是激光,。并且,，激光的發(fā)射功率,、聚焦等技術都是非常成熟的，實現(xiàn)微米級的控制成本并不高,，這是Formlabs光固化3D打印機在原理上的信心,。

多個反射鏡微調來聚焦、調整激光掃描的范圍

    具體到打印過程,，和之前評測的產品差不多,，也是逐層打印：用激光掃描特定的區(qū)域,，形成一層固化的樹脂之后,，打印平臺移動，固化下一層,，這個過程對打印平臺的步進式電機的精確驅動要求還是比較高的,。

光固化技術打印的物體都非常光滑

    光固化技術的優(yōu)點在哪里？主要有兩個,，一個是打印的精度非常高,，可以達到微米級別，比如Formlabs這款產品的精度就能達到25微米的層厚,，而另外一個好處就是打印之后的物體表面是光滑的,，不像FDM技術，盤絲出來表面是粗糙的,。


    The Form 1 3D打印機：逆生長作業(yè)

    盡管定位于桌面打印,，但是事實上這款產品的體積并不能說有多苗條，畢竟它可以打印的物體最大體積有125mm×125mm×165mm,，并不算小,，而且還要考慮承載和激光發(fā)射組件。

正面只有一個電源按鈕

背部的USB與電源接口

    The Form 1 3D打印機的整體感非常強,。只有機身正面有個電源開關,，背面留有一個USB接口以及一個電源接口。其它全靠軟件控制,。頂部是固化的工作臺,，而低下的部分則是激光發(fā)射組件。

頂部的載物臺,，打印一層升高25微米

底部的固化樹脂盛放池,，激光照射底部固化

The Form 1是“倒著”打印出來的，有耐心可以看到逆生長的過程

    過去我們測試的3D打印機,，載物的平臺是每打印完一層,，平臺下移，而The Form 1則完全相反：是一種“逆生長”：在第一層固化之后,，底層會粘在平臺上,，然后平臺上移,，激光照射到有液體樹脂的方形玻璃皿里面，固化第二層,。由于每個層的厚度只有25微米,，所以The Form 1最小可以打印的物體非常小，只有300微米,。


    The Form 1帶來的思考

    桌面3D打印帶來了新技術,、新產品，固然是值得贊賞和歡迎的,。在官網上,，我們看到Formlabs指定的樹脂材料，提供了三種,，除了清澈透明的，又有了白色和灰色的樹脂,。

固化用的樹脂

    不過筆者本人檢索了一下相關領域的科學論文,，發(fā)現(xiàn)這些光固化材料，不能算徹底的無毒,。并且樹脂并不溶于水,，而是溶于醇或是丙酮等溶劑，所以打印完畢之后的清理,，也需要醇等溶劑來完成,。因此，打印過程和后期的處理,，最好加上一定的保護,。

多層打印速度比較慢，依舊是待解決的難題

    現(xiàn)在制約3D打印的普遍問題是速度太慢,。The Form 1,，也快不起來，與快速相反,，The Form 1由于打印的層厚度只有25微米,，打印一毫米就要40層，10厘米是4000層,，可想而知打印一個較大的物體,，需要消耗的時間。事實上,，The Form 1的打印速度,，工作人員介紹說，一般打印都需要幾個小時,。


    The Form 1打印作品賞析

    這里我們給出一些The Form 1 3D打印機的作品,，大家可以看到,，通過和硬幣的對比，它的精度優(yōu)勢非常明顯,，很小的物體也有豐富的細節(jié),。

打印的大腦模型

The Form1打印的戒指

對比硬幣：超小的海神也有豐富的細節(jié)

    高精度，正是光固化3D打印的魅力所在,。這種技術與相對成本較低的,、精度也較低的FDM技術的產品，能夠在桌面打印領域進行一定的優(yōu)勢互補,。