比升级更多 MakerBot五代机型全国首测

    【中关村在线办公打印频道原创】3D打印热潮在2014年继续膨胀，而桌面级3D打印机也从简单的DIY套件向用户友好度更高、更易使用的商品发展。MakerBot是在桌面3D打印机成熟化和商品化方面走在前面的厂商之一，在2014年CES展会上它推出了三款新机型MakerBot Replicator Mini、MakerBot Replicator Z18和MakerBot Repliactor五代。其中，MakerBot Repliator五代机型获得了“用户友好技术奖”。

    从2009年MakerBot发布开源的3D打印机以来，MakerBot 3D打印机经历几次更新换代。从早期的开源产品Cupcake CNC、Thing-O-Matic和第一代Replicator，到后来的Replicator2，直到今年最新发布的Replicator五代，产品成熟度越来越高。

从左到右依次为Cupcake CNC、Thing-O-Matic和Replicator（图源Makerbot.com)

MakerBot Repliactor2 3D打印机

MakerBot Repliactor五代 3D打印机

    尤其是笔者拿到的MakerBot Replicator五代3D打印机，在外观、细节、软件以及操作上都有了新的升级。与此同时，MakerBot在桌面3D打印领域的蓝图也随着MakerBot新机型的上市更加明朗。在此感谢MakerBot中国总代威控睿博（http://www.ucrobotics.com/）提供五代机进行测试。

    关于MakerBot 3D打印机的前代机型信息，可参见中关村在线之前的评测文章：

双喷头双色材料 MakerBot R2X全球首测

美国原产 MakerBot R2桌面3D打印机首测

外观设计：浑然一体

    MakerBot Replicator五代与MakerBot Replicator2相比，整机完整度更高，在多处细节进行了友好度更高的改动。

    液晶显示屏升级为3.5英寸，从机身前方右下角位置移到了框架顶部，且倾斜一定角度。放置于桌面的时候更容易操作。操作键从四向导航键改为怀旧风格的旋钮，手感舒适。

MakerBot Replicator五代液晶显示屏和旋钮

    机身铭牌显示原产于美国纽约布鲁克林，也是MakerBot公司总部的所在地。

MakerBot Replicator五代机身铭牌

    MakerBot Replicator五代除了支持USB连接主机之外，还支持以太网连接和U盘直接打印。根据MakerBot的产品规划，未来还会为它添加WIFI功能。这一系列连接方式的改进，笔者认为是MakerBot为桌面3D打印机做的长远规划。我们稍后详细分析MakerBot的这一桌面3D打印蓝图。

MakerBot Replicator五代以太网口和主机端USB接口

MakerBot Replicator五代U盘接口

    耗材盘从机身后部外挂的方式改为后部耗材仓推入。MakerBot Replicator五代更成为一个整体，进料更加顺畅。

MakerBot Replicator五代耗材仓

耗材推入机身

    MakerBot Replicator五代比MakerBot Replicator2大一圈，成型体积也更大——达到25.2x19.9x15.0厘米，比Replicator2的成型体积28.5x15.3x15.5厘米大了11.3%。仔细一些观察数据我们可以看到成型长度减小了3.3厘米，成型宽度增加了4.6厘米，而成型高度略微缩减0.5厘米。这意味着Replicator五代可以打印更“宽”的成品。

MakerBot Replicator五代成型体积更大

    不只是外观，在细节方面，MakerBot Replicator五代有更多的升级和更新。下面详细解读。

细节升级：注重人性化和操控性

    MakerBot Replicator五代挤出头采用了全新的连接方式——采用四块磁铁吸附到挤出头安装位置，固定孔凹槽与框架固定杆的突出部位咬合，挤出头的金属针脚就很容易与机身对应。此外，挤出头尖端在Z轴方向可以有细微的移动，目前还不清楚这一设计的用意何在。

MakerBot Replicator五代全新智能挤出头

MakerBot Replicator五代挤出头自动吸附

    步进电机隐藏在了机身内部，从外面不再能够轻易看到。

MakerBot Replicator五代步进电机隐藏于机身

    取消了底板加热，在整个打印过程中底板和打印仓都是常温状态。而一个细小的改动显示了MakerBot设计师的用心——打印底板可推入和抽出打印平台，打印完毕后抽出方便剥离打印成品，而MakerBot Replicator2是需要在打印仓里进行剥离操作的。

MakerBot Replicator五代打印底板可抽出

    机身上角内侧增加了一个320x240像素的摄像头，能够拍摄到打印仓内的情况。

MakerBot Replicator五代机身摄像头

    关于MakerBot Replicator 五代与MakerBot Replicator2的异同点，可详见上表。

驱动软件：3D模型获取和打印一条龙

    从MakerBot Replicator五代开始，MakerBot推出新的驱动软件MakerBot Desktop，最新版本为3.0，将Thingiverse社区和旧有的驱动软件MakerWare集成起来。驱动程序安装简单。

 
MakerBot Desktop安装过程

 
MakerBot Desktop安装过程

MakerBot Desktop安装完毕

    这里需要提醒的是，MakerBot Desktop软件不再支持Windows XP系统，支持Windows7、Windows8、Windows8.1和苹果Mac OS X的部分版本。

MakerBot Desktop支持的操作系统

    在开始使用之前，需要注册一个MakerBot账号。这个账号在浏览thingiverse社区、收集3D模型以及3D打印都用得到，将PC端、打印内容和MakerBot Repliactor五代串联起来。

注册MakerBot账号

    从MakerBot Desktop的“Explore”板块中，可以看到MakerBot Thingiverse社区爱好者分享的3D模型、3D打印作品以及大家的讨论，并收藏和打印3D模型。

在Explore中浏览网友分享的3D模型和打印成品

    第二个板块“Library”模型库存储在MakerBot云服务器上，是个人模型、打印成品和分享中心，在Explore板块中标记“喜欢”、“收藏”的模型以及自己分享的模型都会显示在Library中，同样本地的模型文件也可以上传到模型库存储。

存储在MakerBot云服务器上的模型库Library

    第三个板块“Prepare”集成了原有的3D模型设置软件MakerWare，可以移动、放大缩小、旋转和查看3D数字模型，也可以选择打印或者保存到模型库中。

集成了MakerWare的新版块Prepare

    第四个板块“Store”提供了直接访问MakerBot数字商店的途径，在数字商店中可以找到按主题分类、高精度且专为MakerBot Replicator五代设计的数字模型——当然，这些模型是要花钱购买的，每个售价0.99美元。

MakerBot Store数字模型商店

    最新版本的MakerBot Desktop驱动程序可以从此处下载。

新打印方式：网络打印和云库

    MakerBot Replicator五代新增加以太网3D打印功能，将打印内容和3D打印机更紧密的联系起来，可以从MakerBot Desktop浏览Thingiverse社区里面的内容，以网络连接发送到MakerBot Replicator五代3D打印机。首先通过网络，将MakerBot Desktop账户与Repliator五代3D打印机同步连接，3D打印机会获取到个人模型库Library里面的信息。

将MakerBot Desktop账户与Repliator五代3D打印机同步连接

    可以在MakerBot Desktop的“Explore”中浏览3D模型并选择“Prepare”直接打印。

在Explore中直接打印

    也可以将3D模型收藏到Library中，丰富个人的3D模型库,然后选择3D模型打印。

在Library中选择3D模型打印

    也可以在Replicator五代上直接浏览到Library库中的3D模型，执行打印。

在MakerBot Replicator五代上打印Library库内容

    在MakerBot Replicator五代以及它的驱动软件MakerBot Desktop上，3D模型内容与MakerBot账号是相关联的，而不再仅限于U盘或者USB存储，这就是MakerBot云库。

比升级更多：MakerBot 3D打印蓝图

    从MakerBot Replicator五代的身上，笔者看到的不仅仅是一台能够连接网络的3D打印机，而是看到MakerBot 3D打印方案的雏形。这一方案都包括哪些细节呢？

    在PC端通过MakerBot Desktop，已经实现3D打印过程的跟踪——摄像头采集画面，拍摄照片或视频，暂停或启动打印；未来MakerBot Desktop有可能成为MakerBot 3D打印的交流和分享平台。

通过MakerBot Desktop实时查看打印过程

    移动打印——MakerBot已经在iOS和安卓系统上推出MakerBot Thingiverse APP。虽然这还只是3D分享社区Thingiverse的移动端版本，没有与MakerBot 3D打印机的交互功能，但是MakerBot未来有望推出MakerBot Mobile移动端APP，实现移动设备的3D模型浏览、下载、分享、打印、以及3D打印机控制。

MakerBot Thingiverse移动应用

    WIFI连接——MakerBot预告会给3D打印机增加WIFI连接，这应该是配套移动端APP的功能。对于平板和手机来说，WIFI是理想的3D打印机连接方式。

MakerBot 3D打印机未来支持WIFI连接

    MakerBot云库——在PC端MakerBot Desktop已经有了账户登录和云库Library，在移动APP已经有了账户登录，在MakerBot Replicator五代3D打印机上也具备了账户连接和云库Library同步。未来MakerBot的3D模型内容与个人的MakerBot账号绑定，从而不论是使用PC、手机还是平板，不论是在家中、办公室或者任何有MakerBot 3D打印机的地方，都能找到个人的3D模型、进行打印或者分享。

    MakerBot数字商店——包含更多主题和精品3D模型的数字商店已经在MakerBot官网上线，而且在MakerBot Desktop中也能访问，这必然为用户提供更高品质并且容易打印的3D模型。

    其实在MakerBot Replicator五代身上，笔者已经看到了一个成熟而优雅的3D打印机的样子，而未来包括它在内的MakerBot 3D打印方案无疑更让人跃跃欲试。

从模型到实物：3D打印的难与易

    使用像MakerBot Replicator五代这样的3D打印机，能够打印什么样的模型？这是很多读者关心的问题。MakerBot Replicator五代的成型体积长x宽x高为25.2x19.9x15.0厘米，长、宽和高任何一个尺寸不能超过规格，才可以打印。

    使用FDM技术的3D打印机从下往上逐层打印出物体，每一层成型都要建立在前一层之上，因此底面大的模型更容易打印，相当于建立了大面积的“地基”。

底面大的模型较容易打印

    而有悬空或者倾斜部位的模型则不容易打印，需要给悬空或者倾斜的部位添加支撑结构，在打印完毕后将支撑结构去除。

翅膀和头部悬空处需要支撑结构

    另一个打印中的要素就是模型大小，这直接关系到打印时间的长短。MakerBot Replicator五代的Z轴精度最高为100微米即0.1毫米，一个5厘米高的成品需要打印500层，打印时间之长可想而知；有较低的打印精度200微米、300微米可选择，虽然提高了打印速度，但是降低了打印成品表面的细腻程度。

打印准备：打印平台调平

    MakerBot Replicator五代提供打印平台辅助调平，操作更容易而且缩短调平时间。在控制面板上选择打印平台调平，会有相应提示，按照提示一步一步操作。

在控制面板上选择打印平台调平

第一步，MakerBot Replicator五代先自动寻找中心点并调整距离。这里无需人工干预。

调平过程在液晶屏上有显示

MakerBot Replicator五代自动寻找中心点

    第二步，MakerBot Replicator五代打印头移动到前调平点。注意到这时挤出头的LED灯是熄灭的。

MakerBot Replicator五代前调平点

    手工逆时针方向旋转前调平点下方的旋钮，直到挤出头的LED灯亮起，前点调平完成。这一步骤在液晶屏上也有提示。

平台下方有两个调平旋钮

挤出头LED灯亮起

    第三步，MakerBot Replicator五代打印头移动到右侧调平点，调平步骤与第二步相似，调整到挤出头LED灯亮起。调平完成。

挤出头LED灯亮起 右侧调平完成

    辅助调平功能提供了快捷而易用的平台调平操作，并且挤出头LED灯和液晶屏都给出调平提示。这一点是操作上的巨大改进，体现出MakerBot在这一代机型上对细节的关注。

打印速度测试

    MakerBot Replicator五代可选三种Z轴层厚，分别为100微米、200微米和300微米，对应打印速度分别为慢速、中速、快速。笔者分别打印了桌子、螺丝和螺母、章鱼、手环、终结者T-800头颅、和保时捷911模型。

终结者T-800头颅打印中 可以看到很多支撑结构

终结者T-800头颅打印中 打印头与打印层的距离肉眼难以分辨

终结者T-800头颅打印完成

    打印时间如上表所示。其中打印时间最长的是终结者T-800头颅，用时超过27个小时，而打印时间最短的是螺丝和螺母，用了大约24分钟。

打印精度测试

    在100微米层厚精度下使用MakerBot Replicator五代打印，终结者T-800头颅表面细腻光滑，并且细微结构的棱角分明。

100微米层厚打印终结者T-800头颅

    和数字原型作比对，可以看出MakerBot Replicator五代使用100微米层厚精度打印出的成品有较好的表面光洁度，非常细腻。

200微米层厚打印章鱼

    MakerBot Replicator五代在200微米层厚的精度下打印出的章鱼，表面光滑度仍然很好，但是可以看出隐约的层层纹理。在100微米层厚精度下打印的成品细腻程度好于200微米的情况。

桌子

螺丝和螺母

章鱼

手环

终结者T-800头颅

    MakerBot Replicator五代3D打印的成品大小与一元硬币作对比，大家可以对成品的大小有一个直观的感受。

    评测总结：MakerBot Replicator五代3D打印机承载着MakerBot在2014年的桌面3D打印蓝图而上市，它整机完成度更高，细节方面有细微而人性化的升级。身为正宗美产3D打印机，又在2014年CES上高调亮相，35000元以上的价位只有土豪级玩家才有意愿做吃螃蟹的人。不过MakerBot Replicator五代确实给了我们很多惊喜，诸位读者是否也跃跃欲试呢？

MakerBot第五代Replicator带给我们的印象是，这款产品高度的易用性。这次进化之后，消费者几乎可以傻瓜式的在thingiverse网站选择模型、进行打印即可，其它的都不用操心，这是使用体验的巨大进步。

王征