挑战Stratasys：开发不到2000美元的PolyJet 3D打印机

在当前诸多的3D打印技术中，有两种技术，可以生产出与传统制造技术几乎无区别的产品。这两种技术就是选择性激光烧结（SLS）技术和聚合物喷射（ Polymer Jetting或PolyJet）技术。前者被3D Systems公司广泛用于工业级的3D打印设备，价格高达50万美元以上。 后者则是Stratasys公司的专利技术，也是大多用在工业级的3D打印机上。这些产品的价格往往也不低于6位数（美元）。因此对于普通爱好者或者消费者而言，这些高大上的产品都很遥远。 

如今一个名为David Feintrenie的伦敦人正试图改变这一现状。一年前，正在读硕士的Feintrenie偶然看到了一篇介绍3D打印的文章，就狂热地迷恋上了这项新技术。 

“我开始在网上到处寻找相关信息，并天天在创客的在线社区里逛。”Feintrenie说：“一个月后，我决定退学。这样我可把退回的学费用在3D打印项目上。当时我对3D打印一无所知，于是我的第一件事就是买台RepRap并从早到晚的研究琢磨它。一开始我就意识到FDM技术（注：3D打印技术的一种）的局限性，尽管它在推广3D打印技术方面发挥了重要作用，但是与消费者的期望相比，还是有所不足。 所以，我把注意力放在了更有潜力的3D打印技术：聚合物喷射(PolyJet)上。”



“这个技术的原理很简单。”Feintrenie解释说：“你在指定的地方沉积光敏树脂材料，然后通过紫外线照射去固化它。不过在实践中它更加复杂，因为你必须精确控制沉积的树脂的量以保证它能100％固化。” 
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同时如果UV光太弱不能及时固化树脂，也会导致整个打印失败。这就是为什么Feintrenie不得不反复地进行大量的实验，并到处寻找专家为他答疑解惑。 “我都记不清到底经历了多少次打印头的滴漏、堵塞等故障。”Feintrenie说。 

不过Stratasys公司肯定是找到了解决方案，他们的Connex3甚至能够制造极为逼真的全彩色多材料大型3D对象。“他们的成功之处在于使用最费钱、最直接的方式制造出机器。”Feintrenie说“他们用4个Dimatix 100DPI打印头——2个用于构件对象，2个用于打印支撑材料——喷射高粘度树脂，并用打印头两侧的两盏庞大的紫外线灯固化。总之，他们采用最昂贵的现成的东西，制造出了没人能买得起的3D打印机。”

Stratasys公司肯定是卖出了很多台这种机器，但顾客大多是大公司、大企业。
 

 
为了能够开发出一台价格合理，而且能够打印出高质量对象的聚合物喷射3D打印机，Feintrenie采取了不同的办法。据我们了解，在聚合物沉积方面，他采用的是单喷嘴的压电打印头，这是他从一台旧的蜡打印机上拆下来的。与Stratasys的PolyJet设备以阵列方式喷射聚合物树脂不同，他每次只喷射一条线，因此他只需要低功率，但聚焦的激光就足以固化树脂。 “我使用的是405纳米、150MW DIY激光器，是我在网上买的。”他说。 

不过与传统的消费级3D打印机相比，Feintrenie机器的其余部分还是非常标准的。Feintrenie使用了Core XY去移动打印头模块，至于Z轴，他目前正实验一些非专属的步进电机，一遍当3D打印机完成打印后，它可以回收至原位。



当被问到他的设备是否有与Stratasys公司技术专利干冲突的地方时，Feintrenie很自信地说，他认为他的技术不会涉及到Stratasys公司的任何专利。
 
至于这台开发中的聚合物喷射3D打印机的成本，将远远低于市场上销售的那些同类产品。事实上，它的成本比一些高质量的FDM 3D打印机价格还要低，只有1500美元，其中光打印头的部分就花了900美元。

Feintrenie希望将来开发出来的3D打印机性能可以充分超越当前的消费级3D打印机，接近PolyJet打印机。不过他还要一些障碍需要克服。当这些都完成后，他会把这台新型3D打印机推向市场。目前该机仍在“实验性”生产阶段，Feintrenie坚信他开发的世界首台经济实惠的消费级PolyJet 3D打印机将很快面世。

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