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開業界先河 桌面FDM 3D打印機測試標準

時間:2016-03-28 10:34 來源:中關村在線 作者:中國3D打印網 閱讀:

      為了讓更多關心關注3D打印機的用戶,精心挑選了9款具有代表性的采用FDM技術的桌面級3D打印機,首次對其進行橫向測試,而測試標準成為評判的關鍵,今天我們將正式公布《桌面級FDM 3D打印機測試標準》。測試標準中包含10個大項、65個小項,力圖從安裝操控、設計結構、成型質量、打印效率、切片軟件、特色功能、錯誤處理、耗材質量、售價以及壓力挑戰十個方面,來綜合考察一款桌面級 FDM 3D打印機的綜合實力。

一、安裝與操控

中關村在線FDM 桌面級3D打印機橫評標準
序號
測試項目 測試項目 評價標準 評分
1
安裝與操控



1 11分 顯示屏 黑白/文字/彩色/圖形/觸摸 0/0/0.5/0.5/0.5共1.5分

2
進料操作 簡單快捷 0.5分

3
退料操作 簡單快捷無堵頭 0.5分

4
平臺調平 手動/自動/向導/旋鈕/難易 0/0.5/0.5/0.5/0.5共2分

5
風扇狀態 轉速/On/Off 0.5分

6
噴嘴狀態 溫度 0.5分

7
平臺狀態 溫度/加熱(僅展示)

8
打印狀態 用時/進度/材料用量/文件名/預覽 1.5分

9
打印方式 外部存儲/USB/無線/有線 4項中有2項即得1分

10
中文語言 中文界面 1分

11
附件安裝 快速指南/電源線/USB線/SD卡/質?/六棱螺絲刀等;能夠快速安裝投入使用 1/1共2分

安裝與操控上,近一年3D打印機變化非常大,就形成了不同時期上市的3D打印機在安裝、操控上比較大的差異。更少安裝工作量、更智能的交互方式,讓使用者更快上手3D打印機、更明確掌握3D打印機的狀態將會是趨勢,并且很快會實現。

二、設計與結構

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序號
測試項目 測試項目 評價標準 評分
2
設計與結構



12 8分 機身尺寸 僅展示 不評分

13
重量(凈重) 僅展示 不評分

14
成型尺寸 越大越好 0/0.5/1/1.5/2

15
成型尺寸與機身尺寸比例:體積效率 比例越高越好 0/0.5/1/1.5/2

16
外殼與外觀 膠合板/亞克力/金屬,以科技感、美感為佳,主觀因素強,僅展示 不評分

17
機身框架 僅展示 不評分

18
內部走線 無裸露線纜、無裸露板卡、內部干凈利落為佳 0/0.5/1分

19
耗材位置 內/外置,僅展示 不評分

20
打印平臺材質 僅展示 不評分

21
輔助粘附材質 易鋪裝、易維護、粘附牢固、易去除 0/0.5/1分

22
可擴展性 固件升級/軟件升級/便捷易獲取為佳 0/.5/1分

23
運動部件搭配 限位器有效、運動部件無超程/磕碰 0/1分

設計與結構上,美觀是一種主觀印象,如何讓工具屬性的3D打印機更穩定在業界還存在爭論。不過目前我們測試的機型,都有比較高的產品成熟度,而我們認為一款工業設計上出眾的3D打印機、具備科技感的機型更容易吸引眼球,受到用戶關注。

體積效率,也就是成型尺寸與機身尺寸的比例很好地衡量了3D打印機“有效空間”與“占用空間”的對比,這是過去我們常常忽視的一個重要指標。

三、成型質量

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測試項目 測試項目 測試子項目 評價標準 評分
3
成型質量 (100微米/默認速度/10%填充/無支撐打。



24 27分 Z軸層厚打印測試
0.05/0.1/0.2mm層厚,層均勻程度、光滑程度、高精度為佳 0.5/1/1.5/2/2.5/3分

25
X/Y軸一致性打印測試
壁光滑、銜接緊密、無凹陷或凸起 0/0.5/1/1.5/2

26
Z軸穩定性打印測試
豎直,壁無凹陷或凸起 0/0.5/1/1.5/2

27
細節分辨率打印測試(填充增加到30%)
棱錐完整、尖端銳利、無變形、無材料堆積、無拉絲 0/0.5/1/1.5/2

28
X/Y/Z尺寸公差測試
越接近立方體設計尺寸越好 0/0.5/1/1.5/2

29
跨橋打印能力測試
跨橋完整、無懸絲、無下垂、橋平直 0/0.5/1/1.5/2

30
懸空打印能力測試
30/45/60/70度上下面平整、無凹凸 0/0.5/1/1.5/2

31
支撐打印和去除測試
支撐有效、易去除、無殘留 0/0.5/1/1.5/2

33
打印能力挑戰測試(鳥籠,填充增加到30%)
鳥籠壁均勻、鳥完整、內外區分明顯、頂部完整、無拉絲 0/0.5/1/1.5/2

32
成套模型打印測試(填充增加到15%)






正負尖端 形狀完整、正/負尖端無材料堆積、無形變 0/0.5/1/1.5/2




文字 從小到大字母均勻、形狀完整、無拉絲 0/0.5/1/1.5/2




多孔 小孔形狀清晰、邊緣規則、內填充無拉絲 0/0.5/1/1.5/2




利刃 不同尺寸利刃完整、尖端無破損 0/0.5/1/1.5/2




裂紋 形狀完整、正負空間可以吻合 0/0.5/1/1.5/2




螺旋 呈規則圓形螺旋、無形變、無缺失、無拉絲 0/0.5/1/1.5/2




懸空 懸空結構清晰、封頂完整、無下垂 0/0.5/1/1.5/2




折線 連接部位牢固、折線均勻、按鈕與凸起無脫落 0/0.5/1/1.5/2

質量測試從多個角度衡量3D打印機的成型能力。目前來看,不同3D打印機成型質量區別比較大,甚至同款產品不同批次的機型也存在成型質量不同的現象,這就涉及到3D打印機出廠的品控。而對于品控,我們暫時還沒有測試的時間和精力,歡迎各位讀者在評論中留下你的觀點和建議。

四、打印效率

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測試項目 測試項目 評價標準 評分
4
打印效率 (100微米/默認速度/10%填充/無支撐打印)


34 16分 切片時間(基礎幾何形狀) 計算觸發啟動切片事件到切片完成時間,越短越好 0/0.5/1/1.5/2/2.5/3/3.5/4/4.5/5

35
預熱時間 計算點擊打印按鍵開始到擠出頭開始移動時間,越短越好 0/0.5/1/1.5/2/2.5/3/3.5/4/4.5/5

36
打印時間(基礎幾何形狀) 計算從擠出頭開始移動到平臺完全停穩時間,越短越好 0/0.5/1/1.5/2/2.5/3/3.5/4/4.5/5/5.5/6

打印效率測試反映了3D打印機成型的快慢。切片、預熱和打印都是日常使用必經的步驟。

五、切片軟件

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測試項目 測試項目 測試子項目 評價標準 評分
5
切片軟件




37 10分 中/英文界面

1分

38
設置項 Z軸精度 可設置 0.5分

39

外殼壁厚 可設置 0.5分

40

擠出速度 可設置 0.5分

41

擠出溫度 可設置 0.5分

43

支撐選項 可設置 0.5分

44

填充率 可設置 0.5分

45

空駛速度 可設置 0.5分




底板選項 可設置



模型修改和預覽



46

縮放 可操作 1分

47

旋轉 可操作 1分

48

移動 可操作 1分

49

切片預覽 可操作 1分

42

導出為打印格式 可操作 1分

切片軟件的風格迥異,它們可設置的參數也不盡相同。我們的測試從滿足基本操作和打印出發,涉及回抽、間隙、手動支撐等高級設置,交給玩家來探索。

六、特色功能

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測試項目 測試項目 評價標準 評分
6
特色功能



50 加分項最多10分 隨機云模型庫 設備端在線瀏覽/打印模型 0/1/2分

51
激光雕刻 功能可用 0/1/2分

52
雙噴頭 功能可用 0/1/2分

53
快拆噴嘴和底板 噴嘴/底板徒手快拆裝,不用工具 0/1/2分

54
遠程監控 在互聯網遠端的其他設備上查看/控制打印狀態 0/1分

55
手機打印 手機瀏覽模型、設置參數、打印 0/1分

特色功能的加分項,是為3D打印機增加一項功能或者更方便地使用而設立。這里我們講求它的實用意義,而盡量避免噱頭性質特色的干擾。

七、錯誤處理

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測試項目 測試項目 評價標準 評分
7
錯誤處理



56 加分項最多8分 材料不足處理機制 告警、自動停機 0/1/2

57
堵頭處理機制 告警、自動停機 0/1/2

58
斷料處理機制 告警、自動停機 0/1/2

59
斷電處理機制 UPS供應提供應急反應時間或斷電后可以從斷點處續打 0/1/2

錯誤處理能力讓3D打印機自動化程度更高,幫助用戶將一個陌生的模型一次性打印成功;或者退而其次地在出現異常時通知用戶,目的是在長時間打印中不需要人工值守。然而目前桌面型的3D打印機在這方面所做不多。

八、壓力測試

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測試項目 測試項目 評價標準 評分
8 60 壓力測試(挑戰) 3D打印機48小時不間斷打印測試 48小時持續打印無故障;無掉電重啟、無部件脫落破損、無堵頭斷料;打印品無錯位、粘附脫落、層分離,無表面坑洼、棱角異常,無顯示信息失效、傳感器異常。 未測試

壓力測試來考驗3D打印機的穩定性,限于時間關系我們這次并沒有執行這項測試。

九、耗材質量

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序號
測試項目 測試項目 評價標準 評分
9
耗材質量



61
PLA線材均勻程度測試 10個測量點測試線徑,與標稱線徑越接近越好。 未測試

62
耗材凈重測試 總重量減卷芯重量,越接近標稱重量越好。 未測試

耗材測試考察3D打印機原廠耗材的量和品質,同樣限于時間原因我們沒有進行。后續將會有專門針對原廠和兼容3D打印耗材的解析和測試文章,奉獻給大家。

十、價格成本

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測試項目 測試項目 評價標準 評分
10
價格成本



63 10分 單機價格 低價優 1/2/3/4/5/6/7/8/9/10

64
耗材價格 僅展示

65
主要配件價格 僅展示

近兩年桌面級FDM 3D打印機價格快速下滑,購機門檻大大降低,不過對個人消費者來說還是一筆不小的開支,而它的應用價值并沒有充分凸顯。我們用價格來做選購參考的一個衡量,而應用價值我們將在未來半年挖掘、呈現給大家更豐富的內容。

業界有一些不太成熟的觀點,認為FDM 3D打印技術是相對低階的技術,雖然成本低,但是發展潛力有限,光固化、激光燒結、微滴噴射等高階技術的優勢會更明顯,而經過五個月的觀察和測試我們認為FDM技術未來的發展空間并沒有那么悲觀。以Stratasys定位最高端的工業和生產級的高性能的3D打印機Fortus系列,同樣采用了FDM 3D打印技術,售價從數十萬到數百萬,而材料、穩定性以及成型空間等不可替代性和實用性成為其客戶選擇的直接原因,而非技術本身。

    很多機型在交互、打印質量、速度上有很大的提升空間,未來面向專業消費者、設計師、創客的工具屬性的機型朝更加穩定、高效的方向進化,而面向家庭、青少年用戶的機型朝著更有趣、更多模型、更少維護的方向進化。僅僅是桌面級的FDM 3D打印機,產品和市場的細分才剛剛開始。

      而對于用戶來說,就像是在OFFICE設計、排版上有經驗的人能打印出更漂亮的文檔和表格,懂3D設計和建模的一批玩家能用3D打印機制作出更精美的模型、手辦或者玩具,這個玩家群體的擴大和3D打印機的進化將互相促進。我們將把更多的機型和應用呈現給大家,敬請期待。

(責任編輯:admin)

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