在日前舉行的“日本第24屆設(shè)計(jì)及制造解決方案展”（DMS展）上，3D打印機(jī)展區(qū)的企業(yè)負(fù)責(zé)人紛紛表示，“參觀者增加到了2012年的兩倍”。各電視臺詳細(xì)報(bào)道也起到了宣傳作用，展區(qū)過道上人潮涌動，想看一眼展品頗為不易。包括以個(gè)人用戶為中心應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大的低價(jià)格機(jī)型以及提高了材料性能和功能的高功能機(jī)型在內(nèi)，一些剛剛上市的新產(chǎn)品也在展會上亮相。造型材料已不僅僅是樹脂，還出現(xiàn)了使用紙張的3D打印機(jī)，可制作金屬部件、模具和砂模的3D打印機(jī)更是備受關(guān)注。

　　低價(jià)位3D打印機(jī)前人山人海

　　本屆展會最吸引參觀者關(guān)注的，是10萬日元～50萬日元價(jià)位及不到100萬日元的3D打印機(jī)。這些打印機(jī)采用從內(nèi)置加熱器的可動噴頭噴出PLA（聚乳酸）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂）等熱可塑性樹脂線材的造型方法。

　　比如，美國3D Systems公司2013年6月推出的低價(jià)格機(jī)型“Cube”和“CubeX”（圖1）。價(jià)格方面，最大造型尺寸只有140×140×140mm的Cube（單噴頭）為16萬日元（約9850元人民幣），最大造型尺寸各邊均比Cube大100mm左右、配備的噴頭數(shù)量可在1～3個(gè)中選擇的CubeX約為40萬～50萬日元（約2.5萬～3萬元人民幣）。兩款產(chǎn)品都表現(xiàn)出了出色的銷售勢頭。

　　最大造型尺寸只有140×140×140mm，售價(jià)僅16萬日元，有5種機(jī)身顏色，因此個(gè)人購買的用戶也比較多。PLA和ABS的材料各有16種顏色。

　　3D Systems日本公司（總部：東京）此次與多家代理商共同搭建了大面積的展位＊1，展示了多臺Cube和CubeX，以及利用這兩款產(chǎn)品打印的造型物。另外還實(shí)際演示了造型過程，吸引了大批觀眾。

　　與iGUAZU、SOLI ZE Products、東朋科技和武藤工業(yè)共同展出。

　　展示大型低價(jià)格3D打印機(jī)廠商——美國MakerBot公司的“Replicator 2”和“Replicator 2X”的，是該公司在日本的授權(quán)代理商Binary（總部：東京，圖2）。MakerBot公司的3D打印機(jī)的累計(jì)銷量已經(jīng)超過22000臺，最近9個(gè)月Replicator 2的銷量達(dá)到了11000臺。就在2013年6月19日DMS展開幕當(dāng)天，總部位于美國和以色列的Stratasys公司宣布將收購MakerBot＊2。

       有兩個(gè)打印頭，可制作雙色造型物。在前面、側(cè)面和上面（照片中拿掉了）設(shè)置了保護(hù)蓋，減輕了冷卻不均現(xiàn)象，這是低端機(jī)型“Replicator 2”沒有的。

　　MakerBot將成為Stratasys的子公司，預(yù)定2013年第三季度完成合并。MakerBot的銷售額在2012年度為1570萬美元，2013年度僅第一季度就達(dá)到了1150萬美元。

　　Replicator 2X是2013年1月剛剛發(fā)布的新機(jī)型。有兩個(gè)造型噴頭，可制作由兩種顏色的材料構(gòu)成的造型物。

　　圍繞可用樹脂的特性展開競爭

　　造型材料采用樹脂的高功能3D打印機(jī)方面，基恩士展示了2013年6月18日剛剛上市的新機(jī)型“AGILISTA-3100”。AGILISTA采用從噴嘴噴出光硬化性樹脂、然后向其照射紫外線（UV）燈使之硬化、從而制作截面形狀的方式。目前基恩士是唯一一家開發(fā)這種方式的3D打印機(jī)的日本廠商。

　　AGILISTA可使用的樹脂兼具高強(qiáng)度和高韌性，還用來制作彈簧和螺絲。開發(fā)新機(jī)型“AGILISTA-3100”時(shí)，提高了造型物細(xì)節(jié)處的再現(xiàn)性。

　　AGILISTA的特點(diǎn)是，最小積層厚度只有15μm，而且可使用能溶于水的支撐材料。AGILISTA-3100改良了材料和機(jī)械部分，提高了薄型產(chǎn)品和精細(xì)邊緣部位的再現(xiàn)性，能制造精細(xì)度非常高的造型物。

　　強(qiáng)調(diào)3D打印機(jī)可使用豐富的樹脂材料的，是宣布收購MakerBot的Stratasys。2012年12月，原美國Stratasys公司與原以色列歐貝杰公司（Objet）合并成立了現(xiàn)在的Stratasys。新公司成立后首次參展DMS的Stratasys展示了使用熱可塑性樹脂造型的原Stratasys的3D打印機(jī)打印的造型物，以及使用光硬化性樹脂造型的原歐貝杰的3D打印機(jī)打印的造型物，強(qiáng)調(diào)可實(shí)現(xiàn)的材料特性和可制作的造型物尺寸等的選擇更豐富。

       3D打印機(jī)“Connex”系列通過從噴嘴噴出多種材料，可在一個(gè)造型物中混合特性各異的材料（a）。“Fortus”系列可利用強(qiáng)度和耐熱性等出色的多種熱可塑性樹脂，最高端機(jī)型具備較大的造型區(qū)，能試制實(shí)物大小的兒童座椅（b）

　　Stratasys公司的產(chǎn)品按用途分為“Idea”、“Design”和“Production”三種。原歐貝杰的產(chǎn)品全部屬于Design，原Stratasys的產(chǎn)品主要屬于Idea和Production。

　　例如，Stratasys的“Connex”系列3D打印機(jī)可以制作混合了多種樹脂的造型物，或者通過在同一位置噴出多種材料，實(shí)現(xiàn)具有新特性的材料等。還可以在一個(gè)造型物的一部分使用透明樹脂，或者使之具備橡膠一樣的特性。

　　另外，該公司的“Fort us”系列3D打印機(jī)除了ABS外，還能使用強(qiáng)度和耐熱性出色的工程塑料。比如，具備約140℃耐熱性的PC（聚碳酸酯）、具有更高的耐熱性（約200℃）和耐腐蝕性的PPSF（聚亞苯基砜）、阻燃性較高的PEI（聚醚酰亞胺）等。

　　采用對光硬化性樹脂進(jìn)行激光掃描使之硬化、即光固化快速成型法的3D打印機(jī)也改良了材料。例如，CMET公司（總部：橫濱市）展示了利用提高了強(qiáng)度、透明度及韌性等的新材料（環(huán)氧類光硬化性樹脂）制作的造型物。

　　為滿足想看清試制品內(nèi)部的需求，提高了造型物的透明度。

　　目前3D打印機(jī)的造型材料還是以樹脂為主。雖然并沒有涵蓋實(shí)際產(chǎn)品中已采用的以及可用于其他加工方法的所有樹脂，但可造型的樹脂在逐年增加。

　　使用普通紙張的低成本造型

　　使用樹脂以外的造型材料的3D打印機(jī)的展示也備受矚目。較為獨(dú)特的材料方面，有使用低成本的普通紙張?jiān)煨偷?D打印機(jī)登場。比如JBM公司（總部：東京）展示的愛爾蘭Mcor Technologies公司生產(chǎn)的“Mcor IRIS”。JBM預(yù)定從2013年8月開始在日本銷售這款產(chǎn)品。

       用噴墨打印機(jī)為層積前的紙張著色，可制作全彩造型物（左）。右側(cè)照片是在造型后去除多余部分的情形。

　　事先用普通的二維彩色噴墨打印機(jī)在將要層積的紙張上打印出截面形狀，這樣就能制作全彩造型物?？芍苯又谱魅试煨臀锏?D打印機(jī)原來只有3D Systems的“ProJet x60”系列＊4。

　　“ProJet x60”采用的是使用有色粘合劑粘結(jié)石膏粉末使之硬化的方式。原來的名稱是“ZPrinter”系列，2013年5月強(qiáng)化功能后改了名。此次在DMS展上是首次展示實(shí)機(jī)。

　　Mcor IRIS制作造型物時(shí)，首先用彩色噴墨打印機(jī)在造型使用的所有紙張（普通紙張）上打印，就是在紙張上印刷相當(dāng)于造型物表面的部分（輪廓線）和層積時(shí)的定位用標(biāo)記。

　　用噴墨打印機(jī)著色后的紙張按照與造型物上下相反的方向疊放，即造型物最下層對應(yīng)的紙張放在最上面，造型時(shí)從上面開始將紙張一張一張移動到造型區(qū)。此時(shí)，參照紙張上印刷的標(biāo)記確定位置來確保輪廓線的相對位置精度。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　對于移動到造型區(qū)的紙張，首先通過剪切動作切斷輪廓線，然后涂一層粘合劑。接下來，將下一層紙移動到造型區(qū)疊在上面，按壓固定。重復(fù)上述過程就能制作出立體模型。

　　燒結(jié)金屬粉末

　　此次展會上還展示了很多可直接制作金屬部件的3D打印機(jī)及其造型物。比如恩梯梯數(shù)據(jù)工程系統(tǒng)（總部：東京）展示了用德國EOS公司的3D打印機(jī)“EOSINTM”造型的樣品（圖7）。CKB（總部：東京）和HTL（總部：東京都立川市）分別展示了德國Concept Laser公司和瑞典Arcom公司的3D打印機(jī)及造型物。

　　采用對鎳基合金粉末材料進(jìn)行激光燒結(jié)的方式造型。

　　日本廠商制造的產(chǎn)品方面，展示了利用Aspect公司（總部：東京都稻城市）開發(fā)的“RaFaEl V”系列3D打印機(jī)制作的金屬部件樣品。該公司已經(jīng)推出了使用樹脂粉末造型的3D打印機(jī)，目前計(jì)劃投產(chǎn)使用鈦合金等金屬粉末造型的產(chǎn)品。

燒結(jié)樹脂粉末的3D打印機(jī)已經(jīng)投產(chǎn)，現(xiàn)在正在開發(fā)可使用金屬粉末材料的3D打印機(jī)。

　　松浦機(jī)械制作所雖然未在DMS展的3D打印機(jī)展區(qū)內(nèi)搭建展臺，但該公司的3D打印機(jī)同樣吸引了參觀者的關(guān)注。關(guān)于該公司的3D打印機(jī)，DMS舉辦之前曾有一條“松下利用松浦機(jī)械制作所的設(shè)備制作量產(chǎn)部件用模具”的新聞報(bào)道，引來了大量咨詢。

　　左側(cè)為組合使用切削加工和該公司自主開發(fā)的加工工藝制作的樣品。右側(cè)為僅利用積層造型制作的樣品。

　　松浦機(jī)械制作所的3D打印機(jī)采用在積層造型過程中、利用加工中心進(jìn)行切削加工的獨(dú)特方法?？芍谱鞒霰砻娣浅Ｆ交?、精度很高的造型物。

　　可打印金屬造型物的3D打印機(jī)采用的基本都是用激光或電子束燒結(jié)金屬粉末方法制作截面形狀。日本以外的其他國家已經(jīng)出現(xiàn)了利用這種3D打印機(jī)制作實(shí)際金屬部件的用戶。

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