享受創造的樂趣 MakerBot Replicator五代 3D打印機

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3D打印熱潮在2014年繼續膨脹，而桌面級3D打印機也從簡單的DIY套件向用戶友好度更高、更易使用的商品發展。MakerBot是在桌面3D打印機成熟化和商品化方面走在前面的廠商之一，在2014年CES展會上它推出了三款新機型MakerBot Replicator Mini、MakerBot Replicator Z18和MakerBot Repliactor五代。其中，MakerBot Repliator五代機型還獲得了“用戶友好技術獎”。

從2009年MakerBot發布開源的3D打印機以來，MakerBot 3D打印機經歷幾次更新換代。從早期的開源產品Cupcake CNC、Thing-O-Matic和第一代Replicator，到后來的Replicator2，直到今年最新發布的Replicator五代，產品成熟度越來越高。我們所測試的就是Replicator系列的最新款MakerBot Replicator五代3D打印機，新機型在外觀、細節、軟件以及操作上都有了全新的升級，與此同時，MakerBot在桌面3D打印領域的藍圖也隨著MakerBot新機型的上市更加明朗。

從外觀來看，MakerBot Replicator五代仍然是以往的框架結構，但MakerBot Replicator五代的個頭比MakerBot Replicator2大了一圈，這意味著打印制品的成型體積也更大——達到25.2×19.9×15.0cm，比Replicator2的成型體積（28.5×15.3×15.5cm）大了11.3%。不過，仔細對比數據，我們會發現：新機型的成型長度減小了3.3厘米，成型寬度增加了4.6厘米，而成型高度略微縮減了0.5厘米，盡管長度和高度有輕微下降，但Replicator五代卻可以打印更“寬”的成品。

MakerBot Replicator五代與MakerBot Replicator2相比，整機完整度更高，在多處細節進行了友好度更高的改動。不僅液晶顯示屏的尺寸更大（升級為3.5英寸），而且控制區域也從機身前方右下角位置移到了框架頂部，并具有一定的傾斜角度。另外，功能按鍵從四向導航鍵改為懷舊風格的圓形旋鈕，手感也十分舒適。這些變動無疑令人機交互更為順暢，還非常便于用戶在坐姿狀態下操作機器（打印機擺放在桌面上）。值得一提的是，耗材盤從機身后部外掛的方式改為后部耗材倉推入式，進料操作便利了許多，機器的各個組件也更加妥善地整合成為一個整體。

在連接方面，MakerBot Replicator五代除了支持USB連接主機之外，還支持以太網連接和U盤直接打印。根據MakerBot的產品規劃，未來還會為它添加Wi-Fi無線連接功能。這一系列連接方式的改進，使得打印機的應用方式可以更加靈活，從中不能看出MakerBot為桌面3D打印機所做的長遠規劃。

不只是外觀，在細節方面，MakerBot Replicator五代也有更多的升級和更新。MakerBot Replicator五代擠出頭采用了全新的連接方式——采用四塊磁鐵吸附到擠出頭安裝位置，固定孔凹槽與框架固定桿的突出部位咬合，擠出頭的金屬針腳就很容易與機身對應。此外，擠出頭尖端在Z軸方向可以有細微的移動，只是這一設計的用意何在目前還不清楚。MakerBot Replicator五代取消了底板加熱，在整個打印過程中底板和打印倉都是常溫狀態。而一個細小的改動顯示了MakerBot設計師的用心——打印底板可推入和抽出打印平臺，打印完畢后抽出方便剝離打印成品，而MakerBot Replicator2是需要在打印倉里進行剝離操作的。比較有趣的是，MakerBot Replicator五代還在機身上角的內側增加了一個320×240像素的攝像頭，它能夠拍攝到打印倉內的實時情況，幫助用戶遠程了解打印作業的執行情況。

從MakerBot Replicator五代開始，MakerBot推出新的驅動軟件MakerBot Desktop，最新版本為3.0，它將Thingiverse社區和舊有的驅動軟件MakerWare集成起來。驅動程序的安裝過程非常簡單，向導程序會自動引導你完成大多數的操作，這里需要提醒的是，MakerBot Desktop軟件可支持Windows7、Windows8、Windows8.1和蘋果Mac OS X的部分版本，但不再支持Windows XP系統。

在開始使用之前，需要注冊一個MakerBot賬號。該賬號在瀏覽thingiverse社區、收集3D模型以及3D打印時都用得到，稱其為PC端、打印內容和MakerBot Repliactor五代之間的紐帶和橋梁并不為過。從MakerBot Desktop的“Explore”板塊中，可以看到MakerBot Thingiverse社區愛好者分享的3D模型、3D打印作品以及大家的討論，并收藏和打印3D模型。而個人模型、打印成品和分享中心的內容都保存在MakerBot的云服務器上，通過MakerBot Desktop的“Library”板塊可以訪問到這些模型庫，在Explore板塊中標記“喜歡”、“收藏”的模型以及自己分享的模型都會顯示在Library中，同樣本地的模型文件也可以上傳到模型庫中存儲。MakerBot Desktop還集成了3D模型設置軟件MakerWare（在“Prepare”板塊），可以移動、放大縮小、旋轉和查看3D數字模型，也可以選擇打印或者保存到模型庫中?！癝tore”中則提供了直接訪問MakerBot數字商店的接口，在數字商店中可以找到按主題分類、高精度且專為MakerBot Replicator五代設計的數字模型——當然，這些模型是要花錢購買的，每個售價0.99美元不等。

MakerBot Replicator五代新增加了以太網3D打印功能，將打印內容和3D打印機更緊密的聯系起來，用戶可以從MakerBot Desktop瀏覽Thingiverse社區里面的內容，以網絡連接發送到MakerBot Replicator五代3D打印機。這時，MakerBot Desktop的賬戶會與MakerBot Repliator五代3D打印機同步連接，3D打印機從而獲取到個人模型庫Library中的打印信息。事實上，MakerBot Replicator五代的打印方式非常靈活，你可以在MakerBot Desktop的“Explore”中瀏覽3D模型并選擇“Prepare”直接打印；也可以將3D模型收藏到Library中，豐富個人的3D模型庫，然后選擇3D模型打??；還可以在Replicator五代上直接瀏覽到Library庫中的3D模型，執行打印。在MakerBot Replicator五代以及它的驅動軟件MakerBot Desktop上，3D模型內容與MakerBot賬號是相關聯的，而不再僅限于U盤或者USB存儲，這就是MakerBot云庫所帶來的獨特魅力。endprint

從MakerBot Replicator五代的身上，我們看到的不僅僅是一臺能夠連接網絡的3D打印機，而是MakerBot 構建的3D打印方案的雛形。在PC端通過MakerBot Desktop，已經實現了3D打印過程的全跟蹤——攝像頭采集畫面，拍攝照片或視頻，暫?；騿哟蛴?；未來MakerBot Desktop有可能成為MakerBot 3D打印的交流和分享平臺。同時，3D打印也在向移動打印領域滲透，MakerBot已經在iOS和安卓系統上推出MakerBot Thingiverse APP。雖然這還只是3D分享社區Thingiverse的移動端版本，沒有與MakerBot 3D打印機的交互功能，但是MakerBot未來有望推出MakerBot Mobile移動端APP，實現移動設備的3D模型瀏覽、下載、分享、打印、以及3D打印機控制。最重要的則是MakerBot云庫的逐漸完善，目前，在PC端MakerBot Desktop已經有了賬戶登錄和云庫Library，在移動APP也有了賬戶登錄，在MakerBot Replicator五代3D打印機上同樣具備了賬戶連接和云庫Library同步。未來，MakerBot的3D模型內容與個人的MakerBot賬號綁定，從而不論是使用PC、手機還是平板，不論是在家中、辦公室或者任何有MakerBot 3D打印機的地方，都能找到自己的3D模型、進行打印或者分享。其實，在MakerBot Replicator五代身上，我們已經看到了一個成熟而優雅的3D打印機的雛形，而未來包括它在內的MakerBot 3D打印方案無疑更讓人躍躍欲試。

使用像MakerBot Replicator五代這樣的3D打印機，能夠打印什么樣的模型？這是很多讀者關心的問題。MakerBot Replicator五代的成型體積為25.2x19.9x15.0厘米，長、寬和高任何一個尺寸不能超過規格，才可以打印。使用FDM技術的3D打印機從下往上逐層打印出物體，每一層成型都要建立在前一層之上，因此底面大的模型更容易打印，相當于建立了大面積的“地基”。而有懸空或者傾斜部位的模型則不容易打印，需要給懸空或者傾斜的部位添加支撐結構，在打印完畢后再手工將支撐結構去除。另一個打印中的要素就是模型大小，這直接關系到打印時間的長短。MakerBot Replicator五代的Z軸精度最高為100微米即0.1毫米，一個5厘米高的成品需要打印500層，打印時間之長可想而知；3D打印機也有較低的打印精度200微米、300微米可選擇，雖然提高了打印速度，但會降低打印成品表面的細膩程度。

在進行打印前，3D打印機通常都需要進行預先調平，MakerBot Replicator五代提供打印平臺輔助調平，操作更容易而且縮短調平時間。在控制面板上選擇打印平臺調平，會有相應提示，用戶按照提示一步一步操作即可順利完成。輔助調平功能提供了快捷而易用的平臺調平操作，并且擠出頭LED燈和液晶屏都給出調平提示。這一點是操作上的巨大改進，體現出MakerBot在這一代機型上對細節的關注。

MakerBot Replicator五代可選三種Z軸層厚，分別為100微米、200微米和300微米，對應打印速度分別為慢速、中速、快速。我們分別打印了桌子、螺絲和螺母、章魚、手環、終結者T-800頭顱、和保時捷911等模型。對于各項模型的具體打印耗時可參見速度測試結果，其中打印時間最長的是終結者T-800頭顱，用時超過27個小時，而打印時間最短的是螺絲和螺母，只用了大約24分鐘。

在100微米層厚精度下使用MakerBot Replicator五代打印，終結者T-800頭顱表面細膩光滑，并且細微結構的棱角分明。和數字原型作比對，可以看出MakerBot Replicator五代使用100微米層厚精度打印出的成品有較好的表面光潔度，表面非常細膩。MakerBot Replicator五代在200微米層厚的精度下打印出的章魚，表面光滑度仍然很好，但是可以看出隱約的層層紋理。很顯然，在100微米層厚精度下打印的成品細膩程度要好于200微米的情況。

MakerBot Replicator五代3D打印機承載著MakerBot在2014年的桌面3D打印藍圖而上市，它整機完成度更高，細節方面有細微而人性化的升級。身為正宗美產3D打印機，又在2014年CES上高調亮相，35000元以上的價位只有土豪級玩家才有意愿做吃螃蟹的人。不過MakerBot Replicator五代確實給了我們很多驚喜，諸位讀者是否也躍躍欲試呢？endprint