首先用樣本數(shù)據(jù)造型
筆者此次挑戰(zhàn)的是美國3D Systems公司的“CubeX”(圖1)。CubeX是2013年6月剛剛在日本上市的新產(chǎn)品,售價(jià)約為40萬~50萬日元,個(gè)人購買的話并不算便宜,但訂購者依然很多。筆者從3D Systems的銷售代理商之一的武藤工業(yè)公司借來了實(shí)機(jī),用3D打印機(jī)制作了模型。
圖1:筆者試用的3D打印機(jī)“CubeX”
從包裝中取出打印機(jī)后要做一些準(zhǔn)備工作,比如去掉防止產(chǎn)品在運(yùn)輸途中損壞的緩沖材料、安裝材料墨盒和造型臺(tái)(放置模型的板)等部件。該產(chǎn)品附帶工具箱,準(zhǔn)備工作中有不少都需要使用工具(圖2)。
圖2:附帶的工具 不僅有從造型臺(tái)上剝離模型和切斷線材的造型工序要使用工具,
設(shè)備的調(diào)整等也必須要使用工具。
制作模型必須要有3D數(shù)據(jù)。附帶的U盤中保存了很多測試數(shù)據(jù),筆者首先試制了其中之一(螺旋槳)。尺寸為直徑約34mm,高約29mm。
測試數(shù)據(jù)以STL格式保存,3D打印機(jī)無法直接讀取,必須轉(zhuǎn)換為控制機(jī)器動(dòng)作的代碼。因此,在個(gè)人電腦上安裝附帶的轉(zhuǎn)換軟件后啟動(dòng)軟件,讀取目標(biāo)STL文件。U盤中有安裝程序。還可以從3D Systems公司的網(wǎng)站“Cubify”下載。
之后,就能在屏幕上看到一個(gè)放在與造型臺(tái)形狀相同的臺(tái)子上的紅色的3D模型(圖3)。方向和位置可以自動(dòng)調(diào)整,想改變方向、位置以及尺寸時(shí),利用位于界面上部的菜單進(jìn)行平行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、放大或縮小即可。
圖3:轉(zhuǎn)換軟件的界面 讀取STL文件,設(shè)置使用的材料和層厚等條件后,
就會(huì)生成控制3D打印機(jī)的文件。
如果方向和尺寸沒有問題,點(diǎn)擊“Build”按鈕,會(huì)彈出一個(gè)窗口。在彈出的窗口中選擇層厚、密度、是否帶底座(raft)、材料等。筆者此次選擇的是層厚為0.1mm,密度為最高級(jí)別的4級(jí)、不帶底座。
設(shè)置完成后,點(diǎn)擊彈出式窗口右下方的“Build”按鈕,就會(huì)通過STL數(shù)據(jù)根據(jù)剛剛設(shè)定的條件計(jì)算模型截面形狀,然后轉(zhuǎn)換成控制實(shí)際打印頭動(dòng)作的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)以擴(kuò)展名為“.cubex”的印刷文件的形式被保存到U盤中。 STL數(shù)據(jù)只具備表示3D形狀表面(邊界)的信息。要想運(yùn)行3D打印機(jī),在把3D形狀作為截面形狀(切片數(shù)據(jù))的集合體表現(xiàn)的同時(shí),還需要其他信息,比如如何用材料填充各截面形狀等。具體來說就是以何種路徑和速度驅(qū)動(dòng)噴頭,如何控制噴出時(shí)的樹脂溫度和噴出量等。