挑戰(zhàn)Stratasys：開發(fā)不到2000美元的PolyJet 3D打印機(jī)

       在當(dāng)前諸多的3D打印技術(shù)中，有兩種技術(shù)，可以生產(chǎn)出與傳統(tǒng)制造技術(shù)幾乎無區(qū)別的產(chǎn)品。這兩種技術(shù)就是選擇性激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)和聚合物噴射（ Polymer Jetting或PolyJet）技術(shù)。前者被3D Systems公司廣泛用于工業(yè)級的3D打印設(shè)備，價格高達(dá)50萬美元以上。 后者則是Stratasys公司的專利技術(shù)，也是大多用在工業(yè)級的3D打印機(jī)上。這些產(chǎn)品的價格往往也不低于6位數(shù)（美元）。因此對于普通愛好者或者消費者而言，這些高大上的產(chǎn)品都很遙遠(yuǎn)。
        如今一個名為David Feintrenie的倫敦人正試圖改變這一現(xiàn)狀。一年前，正在讀碩士的Feintrenie偶然看到了一篇介紹3D打印的文章，就狂熱地迷戀上了這項新技術(shù)。
        “我開始在網(wǎng)上到處尋找相關(guān)信息，并天天在創(chuàng)客的在線社區(qū)里逛。”Feintrenie說：“一個月后，我決定退學(xué)。這樣我可把退回的學(xué)費用在3D打印項目上。當(dāng)時我對3D打印一無所知，于是我的第一件事就是買臺RepRap并從早到晚的研究琢磨它。一開始我就意識到FDM技術(shù)（注：3D打印技術(shù)的一種）的局限性，盡管它在推廣3D打印技術(shù)方面發(fā)揮了重要作用，但是與消費者的期望相比，還是有所不足。 所以，我把注意力放在了更有潛力的3D打印技術(shù)：聚合物噴射(PolyJet)上�！�

        “這個技術(shù)的原理很簡單。”Feintrenie解釋說：“你在指定的地方沉積光敏樹脂材料，然后通過紫外線照射去固化它。不過在實踐中它更加復(fù)雜，因為你必須精確控制沉積的樹脂的量以保證它能100％固化�！�
       延伸閱讀：《由專利來了解3D打印技術(shù)——PolyJet》
       同時如果UV光太弱不能及時固化樹脂，也會導(dǎo)致整個打印失敗。這就是為什么Feintrenie不得不反復(fù)地進(jìn)行大量的實驗，并到處尋找專家為他答疑解惑。 “我都記不清到底經(jīng)歷了多少次打印頭的滴漏、堵塞等故障。”Feintrenie說。
       不過Stratasys公司肯定是找到了解決方案，他們的Connex3甚至能夠制造極為逼真的全彩色多材料大型3D對象。“他們的成功之處在于使用最費錢、最直接的方式制造出機(jī)器�！盕eintrenie說“他們用4個Dimatix 100DPI打印頭——2個用于構(gòu)件對象，2個用于打印支撐材料——噴射高粘度樹脂，并用打印頭兩側(cè)的兩盞龐大的紫外線燈固化�？傊�，他們采用最昂貴的現(xiàn)成的東西，制造出了沒人能買得起的3D打印機(jī)。”
       Stratasys公司肯定是賣出了很多臺這種機(jī)器，但顧客大多是大公司、大企業(yè)。

       為了能夠開發(fā)出一臺價格合理，而且能夠打印出高質(zhì)量對象的聚合物噴射3D打印機(jī)，F(xiàn)eintrenie采取了不同的辦法。據(jù)天工 社了解，在聚合物沉積方面，他采用的是單噴嘴的壓電打印頭，這是他從一臺舊的蠟打印機(jī)上拆下來的。與Stratasys的PolyJet設(shè)備以陣列方式噴射聚合物樹脂不同，他每次只噴射一條線，因此他只需要低功率，但聚焦的激光就足以固化樹脂。 “我使用的是405納米、150MW DIY激光器，是我在網(wǎng)上買的�！彼�說。
      不過與傳統(tǒng)的消費級3D打印機(jī)相比，F(xiàn)eintrenie機(jī)器的其余部分還是非常標(biāo)準(zhǔn)的。Feintrenie使用了Core XY去移動打印頭模塊，至于Z軸，他目前正實驗一些非專屬的步進(jìn)電機(jī)，以便3D打印機(jī)完成打印后，它可以回收至原位。

       當(dāng)被問到他的設(shè)備是否有與Stratasys公司技術(shù)專利干沖突的地方時，F(xiàn)eintrenie很自信地說，他認(rèn)為他的技術(shù)不會涉及到Stratasys公司的任何專利。
        至于這臺開發(fā)中的聚合物噴射3D打印機(jī)的成本，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于市場上銷售的那些同類產(chǎn)品。事實上，它的成本比一些高質(zhì)量的FDM 3D打印機(jī)價格還要低，只有1500美元，其中光打印頭的部分就花了900美元。
        Feintrenie希望將來開發(fā)出來的3D打印機(jī)性能可以充分超越當(dāng)前的消費級3D打印機(jī)，接近PolyJet打印機(jī)。不過他還要一些障礙需要克服。當(dāng)這些都完成后，他會把這臺新型3D打印機(jī)推向市場。目前該機(jī)仍在“實驗性”生產(chǎn)階段，F(xiàn)eintrenie堅信他開發(fā)的世界首臺經(jīng)濟(jì)實惠的消費級PolyJet 3D打印機(jī)將很快面世。