如果你們有一直關注末永未來智能娃娃,那應該知道3D打印技術在製作過程中扮演了非常重要的角色。
今天就讓我們來看看Formlabs的Form1 3D打印機是如何參與娃娃的製作。
坦白說,自從在2012年10月份的時候,加入了Kickstarter的集資活動,我就沒想過還會收到這個打印機 —— 一年後,依然沒有如何打印機被郵寄的跡象,Formlabs也只是回覆“稍後會郵寄” —— 而且過了一陣子,他們似乎也懶得回覆我們了。比如,我在2013年2月支付了390美金的郵費後,收到的這封電郵明明清楚寫道會馬上郵寄,我卻什麽也沒收到。
可是,Formlabs依然非常友善地贈與了我一些折扣券來購買樹脂 —— 用於我根本沒收到的打印機。可能他們是覺得我會買來喝吧 ^^;。
一年後,一個聯邦快遞員就突然出現在我面前,并收了我30000 yen的進口稅。終於收到了一個大箱子 —— Form1打印機。
我們在設計的時候,使用了一系列的3D軟件 —— Autocad Inventor、SolidWorks、Maya、3ds Max以及ZBrush。我們會將STL(STereoLithograph)格式的數據導出,然後再以Form1軟件「PreForm」打開 —— 可同時兼容Mac和Windows。
手部下面的灰色物體是由軟件生成的易剝離性支撐(Support Structure)。
這是隨Form1打印機一起寄來的Form Finish Kit。
儘管立體成型(Stereolithography)技術打印出來的東西非常細緻,但之後還有很多清理工作須要進行 —— 這套道具會助你將成品從底板拆除并清洗乾淨。
Formlabs提供的透明樹脂 —— 1公升裝。這個樹脂每瓶售價150美元,雖然性價比不是特別高,但比起外頭提供的服務已經算是相當便宜了。對比一下這一公升能打印出來的東西,若是使用外頭的印刷服務,估計得支付250000 yen左右。
樹脂旁邊的是異丙基酒精,是用於清洗3D模型的。居住在日本的朋友可在東急Hands或樂天購得。一般2公升就夠用了,但也得視模型的大小而定。
從Form1取出底板,然後按照打印後步驟放置在Form Finish Kit。
減量製造(Subtractive Manufacturing)是指用機器將一塊材料(木頭、鐵等等)裁至理想形狀。
增量製造(Additive Manufacturing)是指通過一層層疊加的方式來獲取理想形狀。Form1便是使用這種生產過程,所以3D模型上有很多條紋。除非你有錢購買數百萬的3D打印機,否則一般的家用打印機都是使用這種立體成型(Stereolithography)來打印模型的。而立體成型過程中留下的這些條紋被稱為“steps”。
為了要用於娃娃的生產過程中,我得先將支撐切除,然後使用砂紙將表面磨平,為下一步的鑄件(Casting)做準備。我的目標是製作一個銅模,用來大量生產軟乙烯基。
這是複製出來的3D模型。當然這種做法并沒有最完美的,但這些缺陷都能通過後期解決。
我們也會在這個階段加上喷管,以便之後灌入软乙烯基。
我理想中是直接使用3D打印機來打印蠟模型,但成本會高得嚇人 —— 光是這樣一對手通過外頭的蠟打印服務,收費就可能高達270000 yen!
目前為止,我還沒有找到任何可以做到我們要求的家用3D蠟打印機。
現在開始進入電鑄(Denchu) 製作模具。
在電鑄過程中,這些蠟模型被稱為心軸。專業人員會用銅線纏繞每個心軸,然後噴上導電的石墨。
這就是最終成品了 —— 每個模具大約能製作1萬個備件。
這裡要提醒大家一個非常重要,卻不常被提到的知識 —— 收縮(Shrinkage)。在打印3D模型時需要將模型數據放大5至6%,因為在鑄件和電鍍過程中會有收縮的情況。
如果你按照理想中的大小來打印,你的最終產品可能會比原先預計的小上5至6% —— 這時候你就會被驚哭了。
收縮會發生在任何鑄件和成型的過程中,所以請務必了解材質的收縮率。
智能娃娃的全套身體都是以3D打印> 鑄件 > 電鑄製成的 —— 我合作的工廠位於東京東部。更多製作過程的詳解可查看《如何大量生產自己的產品》。
就變成傷痕累累了。打印出來的3D部件就是無法輕鬆從底板拆除。等底板真的變得凹凸不平之時,我想只能從FormLabs再購買一個新的。
現在讓我們來看看市場上的其他選擇。如果你有足夠的資金,不妨考慮這款更好的Digital Wax Systems。
這台位於Good Smile Company辦公室的是舊型號,新型號的XFab激光打印機售價約5000美元 —— 連結中的那台還能打印橡膠。
Makerbot Replicator 2是一款運用熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling)的家用打印機。若預算較低,對打印成品的表面處理要求不高,一般會推薦這台。
Makerbot Replicator 2售價為2208美元,打印材料(燈絲)每公斤則介於43至130美元 —— 以下是運作的視頻。
日本目前在3D打印機市場只佔有0.3%的股份 —— 美國有70%,德國17%左右,而中國則占3%。
我看到相關報導表示日本經濟產業省(我是CIIC的成員)正在通過注資的方式幫助日本取得更多股份,但我不知道Open Cube和他們的SCOOVO 3D打印機是否也有參與。
Form1售價為3299美元,而樹脂則是每公升149美元。郵寄到日本的費用是390美元,再加上300美元的進口稅,總數約4130美元。
Form1為你帶來了細節,但你也付出了代價。
Form1符合了我製作智能娃娃部件和小配件的要求。
但稍後開發智能娃娃的傢具和交通工具的時候,我將會使用更節約成本的FDM打印機,如Makerbot或SCOOVO。
Form1的設計非常具有時尚感,放在桌上也非常酷 —— 我特別喜歡打印機上的亞光銀,和辦公室的mac看起來非常搭 —— 而且還有未來的顏色 ^^;。
在購買Form1之前,除了要考慮到價錢的問題,還有就是客服的態度 —— 他們的客服態度並不好,尤其是在詢問郵寄日期的時候更是如此。我電郵了無數次,當中有大部份都沒有得到任何迴應,即使得到了回覆,也是那種“我們會郵寄”的敷衍語氣。
我覺得Formlabs當前最需要的就是訂立目標,而不是開空頭支票。我覺得“一年後才能郵寄”總比什麽都不說或不斷說“我們會郵寄”來得要好。
Form1的幫助中心也相當含糊,尤其是關於樹脂的問題,讓人覺得他們是存心在消耗你的樹脂,以讓你購買更多樹脂、樹枝槽和底板。
Preform無法讓使用者自行選擇支撐的排放位置也有點奇怪。PreForm會將支撐放置在其他3D打印軟件不會排放的位置上 —— 這會讓人覺得是不是故意這麼安排來讓我們購買更多的樹脂 —— 只能使用Formlabs的樹脂。
但只要有谷歌Sensei,其實有沒有Form1客服都無所謂。我想也可以這麼看吧 —— 寧願要差勁的客服,但很棒的產品,也不要優秀的客服,但差勁的產品 ^^;。
有多少人對3D打印機有興趣呢?或是你已經擁有一台了呢?還是你可以借用學校或公司的設施?
MiraiFrame的注塑模具目前長這樣。製作這個花了16000000 yen —— 幸好我之前在亞馬遜和微軟工作時有存下一些錢。
這就是做出來的成果 —— 所有部件都在runner(也成稱為Gates)上。以後會獨立發行,相信喜歡機甲套件的朋友也會喜歡。
在此期間,你可以通過以下連結關注智能娃娃(Smart Doll)的最新進展。