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  如果要說這個世紀最有趣又最實用的一項科技應用,應該非 3D 列印莫屬了 !!! 3D 列印的出現,讓許多原本只能留在心裡或是腦海裡的創意,都能挪移到現實世界中了,但是在 3D 印表機問市的早期,價格上都不是一般民眾負擔得起的,所以 .............. 只有企業等級的客戶,才能把創意和夢想現實話!!! 不過大家都知道,科技這種東西... 會隨著使用的人越來越多,問市的時間越來越久,價格越來越便宜  XDD,所以在去年相當多的電子 / 電腦展中,都出現了 10W 以下的 3D 印表機機種,讓一般民眾也能無負擔的選購。


   


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  而這次耶魯熊受邀測試的就是一台目前在 10 萬元以下 CP 值非常不錯的 SKY Maker A1 機種,它是國內「天空科技股份有限公司」所推出的家庭用 3D 印表機,擁有全金屬的外殼,耐用度更高,質感也比前代產品更好,而 SKY Maker A1 更能達到 0.1mm 的塗層解析度 ( 數值越小,列印出來的品質越好 ),而且可以使用 PLA 及 ABS 二種耗材,可以讓使用者針對不同的列印情境有更完善的選擇,SKY Maker A1 的外觀非常的簡潔,正面右下方設置了一個液晶面版及五向操作鍵

先來看看 SKY Maker A1 的外觀奧妙

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耗材架及電源 / 開關 / USB 連接孔則在 SKY Maker A1 的背面,電源方面用的是一般 PC 使用的電源線,非常方便就能取得,不像有些品牌的電源是需要專用的變壓器,故障後就會有維修費用較高的情況了,而 USB 連接孔則是讓 SKY Maker A1 可以連上 PC 更新韌體,或是由 PC 端列印 3D 成品時使用的

 

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SKY Maker A1 背後的耗材懸掛架,可以依使用者自己擺放印表機的環境自由選則在右邊還是左邊,為了讓線狀的耗材捲動入料的更加順暢,原廠還設計了一條白色的導管,只要耗材透過導管進料,就可以避免因為不當的扭曲導致打結的情況,而影響到進料,在列印時一但進料有了問題,那整個列印就會失敗囉~ ( 後面耶魯熊有附上因為進料異常而印列失敗的成品供大家.............警愓 XD )

 

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SKY Maker A1 除了透過 USB 連接到 PC 上列印之外,還可以使用記憶卡中存放的 3D 列印檔來列印,其實耶魯熊在使用這台 3D 印表機的這一個月中,完全沒有使用 USB 連接到 PC 列印的方式,都是使用 SD 卡來列印,因為 3D 列印是需要非常久的時間,從二三十分鐘到幾天都有可能,使用 USB 連接電腦時,萬一列印到一半時電腦發生當機或是 USB 連線異常而中斷,那真的會讓人捶心肝!!!! 所以耶魯熊都選擇使用變數最少的 SD 卡來做為列印的方式,如果未來你想要選購 3D 印表機的話,一定要特別留意有沒有提供 SD 卡列印的功能

 

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SKY Maker A1 的入料孔和出料噴頭都是在同一個部件上,放到進料孔的耗材,經過加熱過的噴頭轉化成濃稠的液體,再由噴頭中射出後一層一層的印出 3D 成品,為了避免過熱而損壞噴頭,在側邊設置了一個散熱用的風扇,這個風扇是高速度的規格,在啟用時會有比較大的聲音

 

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位於進料口下方的出料噴頭,在啟動列印時,噴頭四週的金屬溫度是非常高的,會高達上百度,要小心不要碰到手,會發生燙傷的情況,如果有必要手動清除週邊的沈積耗材時,也要做好適當的防護喔

 

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SKY Maker A1 其實還有另一款孿生機種「SKY Maker A2」,A2 是一台「雙噴頭」的機種,所以我們在 SKY Maker A1 可以看到放置噴頭的地方,還有預留了另一個噴頭安置的位置出來,雙噴頭機種主要是用來列印出雙色的成品,二個噴頭可以放入不同顏色的耗材進行 3D 列印 ( 不知道如果一開始是購買單噴頭的 A1 機種,能不能回原廠付費加裝第二噴頭升級 XD )

 

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3D 列印是靠著噴頭不停的前後 / 左右移動來做列印的動作,這裡我們看到的就是負責控制噴頭左右移動的皮帶機構

 

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噴頭所射出的耗材,就是在這個列印底盤上一層一層的堆疊成型,底盤本身是金屬材質,可以透過印列檔中的設定來加溫,讓耗材可以更牢靠的貼住,而我們看到一條一條的藍色紙條,則是為了讓耗材能抓得進列印底盤,耶魯熊在後期因為這些貼紙都用完後,才知道光靠金屬列印底盤是沒辦法順利列印的 XDD,而使用一般的紙也會發生一些麻煩的問題,所以 ............ 大家要好好愛護這些底盤上的貼紙 XD

 

 接下來了解一下 3D 列印的原理 

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3D 列印的原理其實很簡單,就是把立體的物件,用非常薄的厚度分成一層一層的做列印,從上面這張列印中的照片裡,我們可以看到列印噴頭非常緊密的靠著己列印成型的部件走,透過本身噴頭的熱度在經過時融化一部份成型部份,再加上一層新射出的耗材,就這樣一層一層的慢慢印出成品,3D 的列印成型技術大約可分為七種,SKY Maker A1 使用的是「FDM」這個技術的優點是可以透過多噴頭的方式,列印出多顏色的成品,並且可以把成品和支架使用的耗材採用不同的種類列印。如果對 3D 列印成型技術有更多的興趣,也可以參考這一篇文章「3D印表機的7大成型技術,材質與固化方式你知道多少?」,裡面有深入淺出的各種 3D 列印成型技術說明喔

看完了列印技術後,耶魯熊再來和大家聊聊 3D 列印中「FDM」成型常見使用的二大耗材材質「PLA」/「ABS」,PLA 的特性在於使用過程中不會釋放出毒氣 ( ABS 會 ),印出的成品比較沒有明顯的熱脹冷縮,不會造成列印成品變型,但相對的 PLA 的硬度比 ABS 低,並且放在高溫環境中會發生變型的情況,所以在選品耗材時,要依自己想列印的成品用途做一些調整囉

 

 接著我們要來產生列印用的 3D 列印檔 

PC01

在正式開始列印 3D 物件前,我們得先到天空科技股份有限公司的 Sky Tech 官方網站上下載 3D 物件轉檔程式 ( http://www.sky-tech.com.tw/sky-tech/download.html ) 下載下來後安裝好執行它,在進入程式後的畫面就像這樣 ( 因版本不同可能有些地方會小有出入 )

 

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進到程式裡面後,第一個要做的事就是選取正確的 3D 印表機型號,耶魯熊借測的這台是 SKY-MAKE 800,所以就直接到「設備」-->「設備型號」裡面選擇「SKY-MAKER 800」

 

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設定好了 3D 印表機型號後,我們進到「文件」功能選單中,再按下「打開」功能

 

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把下載的 3D 物件檔讀取進來,http://www.thingiverse.com/ 有非常多好玩 / 實用的 3D 模型,大家可以上去走走看看喔

 

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把 3D 模式讀取進來後,我們可以透過右側紅框處的五個調整功能,把 3D 模型調整到和乎我們需求的樣子

 

「視圖」功能操作示範,在讀取 3D 模型後,可以透過「視圖」的功能讓我們看到 3D 模型的各個角度外型,這樣可以避免列印出來後外觀上有些出入 

 

「移動」功能操作示範,什麼情況下要把 3D 模型做移動呢? 有些時候下載下來的 3D 模式不一定會是在底板上,它可能是浮在半空中,這時候如果我們不把它移到底板上就直接列印的話,就會浪費很多印列耗材在支架上面了

 

「旋轉」功能操作示範,在做 3D 列印時,3D 印表機是沒有辦法「騰空」把 3D 模型列印出來的,只要是會騰空的部位,下面都會自動列印出支架來做支撐,所以我們在開始印列前,可以透過「旋轉」的功能,讓 3D 模型騰空的部份減到最少,這樣就不會產生太多的支架造成耗材的浪費了!!

 

「鏡像」功能操作示範,如果你想列印的 3D 模型剛好方向不是自己想要的,也可以透過「鏡像」功能來做調整,這個功能除了可人左/右鏡像外,還可以做前/後及上/下的鏡像改變喔

 

「尺吋」功能操作示範,由於這些 3D 模型都是向量的,所以我們可以任意的放大縮小,但切記放再大,也一定要在列印機裡面放得下,縮太小有可能會超過印列機所能列印的精細度,導致最後什麼都印不出來

 

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當我們都調整好了 3D 模型後,就可以來做轉檔輸出的動做了,點下上方圖示列中「→」箭頭的圖示進行 G-code 檔產生

 

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由於之前我們做一些 3D 模型的調整,所以程式會先問我們要不要做存檔,在這裡選「是(Y)」就可以了,接下來會再跳出產生 G-Code 檔的一些設定,這裡耶魯熊特別要講的是「列印方式」這裡,在「列印方式」中有三個選項,分別是「精細」/「普通」/「快速」三種,固名思義這代表三種不同的列印品質,越精細的品質,就需要更多的時間來列印,但也不是都選精細列印就是最好的,在列印一些比較大型的 3D 模式時,選擇普通列印的效果也還可以,因為列印物大了,就算不是使用精細列印,也還能展現出細節的地方,並且時間上會節省的非常多!!

 

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設定好產生 G-Code 檔的一些設定後,開始執行下去,等完成後就會出現存檔畫面,記得紅框處的檔案類型要更改為「.x3g」的類型,這樣 SKY MAKER 800 才能順利的讀取列印喔!!!  

 

 讓我們開始列印創意和夢想吧 

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SKY Maker A1 的操作很簡單,正面的液晶面版和液晶面版右側的五向控制鍵,就能完全掌控這台 3D 印表機了

 

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SKY Maker A1 的選單功能很多,有些是設定方面的有些是校對方面的,耶魯熊在這裡不會對選單做全部的講解,耶魯熊提的主要會在重要常用的功能,如果大家對其他細節有興趣,可以再留言給耶魯熊,耶魯熊再分別說明 ^^

 

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SKY Maker A1 有二個會發熱的地方,一個是出料噴頭,一個是列印用底板,在設定中有提供讓使用者手動加熱的功能,什麼時候會需要手動加熱呢? 如果出料噴頭堵住了,或是週邊有沈積耗材時,就需要透過加熱噴頭的方式,來做清潔,而列印完成品後,如果隔了一些時間才看到,要取下時,把底板加熱一下會更容易取下列印出來的成品,在手動加熱的選項中,可以選擇噴頭 / 底板,是否都要加熱,我們可以據自己的需求來做設定

 

在示範中,因為耶魯熊只有選擇出料噴頭要加熱,所以我們會看到底板的溫度是固定不會變化的

 

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當然有加熱的功能,就有冷卻的功能可以使用它,不過冷卻的功能耶魯熊倒是至今沒有用過.......

 

 

冷卻時範示影片

 

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在使用 SKY Maker A1 前,一定要了解正確的進料方式,正確的進料才能讓後續的列印一帆風順,不會發生斷料而讓列印失敗的情況,「Load」是進料,「Unload」是退料,依據不同的使用情境,可以在這裡選擇進料或是退料

 

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進料時要特別注意耗材線的頭端要是平整的 ( 右圖 ),不要像左圖一樣,平整的耗材線頭,會讓進料的動作更順暢且不易出錯

 

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進完了料後,我們就可以開心的來列印了,把要列印的檔案放到 SD 卡中,在選單選擇「Build from SD」,這時螢幕上會秀出 SD 卡中所有的 3D 列印檔,選擇一個我們想印的就可以直接印出了

正確的進料示範

 

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天空科技股份有限公司,也很貼心的提供了愛用者一個可以搜尋 3D 圖庫的頁面 http://goo.gl/gn7pde,在這裡我們可以直接透過關鍵字來搜尋大量的 3D 圖檔喔 !!

 

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這裡有非常多的 3D 圖檔可以讓大家下載來列印喔 !! 耶魯熊對貓頭鷹有奇怪的愛 (誤),就找了一下 owl ( 貓頭鷹的英文 ),就找到一堆貓頭鷹的 3D 圖檔囉 !!!

 

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除了官方的 3D 圖檔搜尋之外,國外也有一個叫 Thingiverse 的網站 ( http://www.thingiverse.com/ ) 在這個網站上也和天空科技官方的 3D 圖檔搜尋站一樣,有非常多的 3D 模型可以下載,這些都是網友們自己創作出來的,也不需要付費,還有方便的搜尋功能,可以自己輸入想要找的 3D 模式關鍵字來查找,耶魯熊這篇文章中所有的列印都是透過這個網站的內容來列印的喔

 

Iron Man

連鋼鐵人的組合模式 3D 列印檔都有 !!!! 把這些部件都列印出來後,組裝起來就是鋼鐵人了 !!

 

人工手臂

超酷的可動式人工手臂 ( http://www.thingiverse.com/thing:380665 )

找到自己想列印的物件後,下載下來,再透過 SKY Maker A1 官方的轉換程式,把這些 3D 模型轉換成列印檔,放入 SD 卡中,就可以開心來列印囉

 

這裡耶魯熊附上一段用縮時錄影錄下的部份 3D 印表過程

 

 終於印完了 !! 效果如何呢  ? 

 

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我們來看看這次印出來的作品!! 這隻貓頭鷹就是非常成功的作品,不過......疑 !? 怎麼除了貓頭鷹本體外,還有一些其他的結構 !? 看起來就像是在蓋房子時的鷹架一樣 !? 沒錯,這些列印本體之外的結構,就叫做支架,由於 3D 列印是透過一層一層堆疊列印上去,所以在部份懸空的地方,就需要列印出「支架」來支撐中,避免下垂或是失真的情況,而這些支架在列印完後,都是可以手動拆下來的,在這個貓頭應的成品中,我們可以看到在腳部及嘴吧部份都有支架的結構在

 

支架其實是很好拆下來的,直接用手就可以順利的拆掉,最後再用尖嘴鉗修一下就大工告成了!!

 

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去除完支架後的成品,細緻度相當不錯喔 !!

 

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印了貓頭鷹後,接下來我們來印一些實用的小東西 CCC 誰說不會畫 3D 圖的使用者, 3D 印表只能印些不實用的玩具呢? 

 

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我們就來印個超實用的 Hello Kitty 手機架!!!

 

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紫色的耗材印出來的 Hello Kitty 手機架真的很可愛 !! 耶魯熊一印出來 PO 上 FB 後,就被朋友預訂走了 XDD


 


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它可是真的可以放手機的手機架喔,不是只拿來擺飾好看的喔,本來是設計來放 iPhone 的 手機架,hTC One X 也是可以喬一下就放上去

看到這裡,大家是不是對 3D 列印更清楚了呢!? 天空科技除了 SKY Maker A1 這台 ABS / PLA 雙料可用的 3D 印表機之外,還有提供「SKY MAKER X3」這種大尺寸單色 PLA 的 3D 印表機喔,有需要的人也可以參考看看囉 ^^

 

熊後語:

  3D 印表除了玩樂外,其實有非常多的人透過它創造出更多的應用,像是列印心臟支架或是人工下巴這些醫療上的物件,甚至是應用在生物科技的層面上,還有人做出了可以列印出可食用食品的 3D 印表機,之前上過新聞的幫鴨子復健的 3D 列印物,這些都一再的告訴我們,3D 印表機的上市及普及化,讓我們的創意到哪裡,就能實現到哪裡,它不只是玩樂功能,也能對生活上有非常多的實質幫助。

 

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【本文為邀約合作文,文章內容由耶魯熊本人親自體驗使用產品後撰寫】

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