在日前舉行的“日本第24屆設計及制造解決方案展”（DMS展）上，3D打印機展區(qū)的企業(yè)負責人紛紛表示，“參觀者增加到了2012年的兩倍”。各電視臺詳細報道也起到了宣傳作用，展區(qū)過道上人潮涌動，想看一眼展品頗為不易。包括以個人用戶為中心應用范圍逐漸擴大的低價格機型以及提高了材料性能和功能的高功能機型在內，一些剛剛上市的新產品也在展會上亮相。造型材料已不僅僅是樹脂，還出現了使用紙張的3D打印機，可制作金屬部件、模具和砂模的3D打印機更是備受關注。

　　低價位3D打印機前人山人海

　　本屆展會最吸引參觀者關注的，是10萬日元～50萬日元價位及不到100萬日元的3D打印機。這些打印機采用從內置加熱器的可動噴頭噴出PLA（聚乳酸）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂）等熱可塑性樹脂線材的造型方法。

　　比如，美國3D Systems公司2013年6月推出的低價格機型“Cube”和“CubeX”（圖1）。價格方面，最大造型尺寸只有140×140×140mm的Cube（單噴頭）為16萬日元（約9850元人民幣），最大造型尺寸各邊均比Cube大100mm左右、配備的噴頭數量可在1～3個中選擇的CubeX約為40萬～50萬日元（約2.5萬～3萬元人民幣）。兩款產品都表現出了出色的銷售勢頭。

　　最大造型尺寸只有140×140×140mm，售價僅16萬日元，有5種機身顏色，因此個人購買的用戶也比較多。PLA和ABS的材料各有16種顏色。

　　3D Systems日本公司（總部：東京）此次與多家代理商共同搭建了大面積的展位＊1，展示了多臺Cube和CubeX，以及利用這兩款產品打印的造型物。另外還實際演示了造型過程，吸引了大批觀眾。

　　與iGUAZU、SOLI ZE Products、東朋科技和武藤工業(yè)共同展出。

　　展示大型低價格3D打印機廠商——美國MakerBot公司的“Replicator 2”和“Replicator 2X”的，是該公司在日本的授權代理商Binary（總部：東京，圖2）。MakerBot公司的3D打印機的累計銷量已經超過22000臺，最近9個月Replicator 2的銷量達到了11000臺。就在2013年6月19日DMS展開幕當天，總部位于美國和以色列的Stratasys公司宣布將收購MakerBot＊2。

       有兩個打印頭，可制作雙色造型物。在前面、側面和上面（照片中拿掉了）設置了保護蓋，減輕了冷卻不均現象，這是低端機型“Replicator 2”沒有的。

　　MakerBot將成為Stratasys的子公司，預定2013年第三季度完成合并。MakerBot的銷售額在2012年度為1570萬美元，2013年度僅第一季度就達到了1150萬美元。

　　Replicator 2X是2013年1月剛剛發(fā)布的新機型。有兩個造型噴頭，可制作由兩種顏色的材料構成的造型物。

　　圍繞可用樹脂的特性展開競爭

　　造型材料采用樹脂的高功能3D打印機方面，基恩士展示了2013年6月18日剛剛上市的新機型“AGILISTA-3100”。AGILISTA采用從噴嘴噴出光硬化性樹脂、然后向其照射紫外線（UV）燈使之硬化、從而制作截面形狀的方式。目前基恩士是唯一一家開發(fā)這種方式的3D打印機的日本廠商。

　　AGILISTA可使用的樹脂兼具高強度和高韌性，還用來制作彈簧和螺絲。開發(fā)新機型“AGILISTA-3100”時，提高了造型物細節(jié)處的再現性。

　　AGILISTA的特點是，最小積層厚度只有15μm，而且可使用能溶于水的支撐材料。AGILISTA-3100改良了材料和機械部分，提高了薄型產品和精細邊緣部位的再現性，能制造精細度非常高的造型物。

　　強調3D打印機可使用豐富的樹脂材料的，是宣布收購MakerBot的Stratasys。2012年12月，原美國Stratasys公司與原以色列歐貝杰公司（Objet）合并成立了現在的Stratasys。新公司成立后首次參展DMS的Stratasys展示了使用熱可塑性樹脂造型的原Stratasys的3D打印機打印的造型物，以及使用光硬化性樹脂造型的原歐貝杰的3D打印機打印的造型物，強調可實現的材料特性和可制作的造型物尺寸等的選擇更豐富。

       3D打印機“Connex”系列通過從噴嘴噴出多種材料，可在一個造型物中混合特性各異的材料（a）。“Fortus”系列可利用強度和耐熱性等出色的多種熱可塑性樹脂，最高端機型具備較大的造型區(qū)，能試制實物大小的兒童座椅（b）

　　Stratasys公司的產品按用途分為“Idea”、“Design”和“Production”三種。原歐貝杰的產品全部屬于Design，原Stratasys的產品主要屬于Idea和Production。

　　例如，Stratasys的“Connex”系列3D打印機可以制作混合了多種樹脂的造型物，或者通過在同一位置噴出多種材料，實現具有新特性的材料等。還可以在一個造型物的一部分使用透明樹脂，或者使之具備橡膠一樣的特性。

　　另外，該公司的“Fort us”系列3D打印機除了ABS外，還能使用強度和耐熱性出色的工程塑料。比如，具備約140℃耐熱性的PC（聚碳酸酯）、具有更高的耐熱性（約200℃）和耐腐蝕性的PPSF（聚亞苯基砜）、阻燃性較高的PEI（聚醚酰亞胺）等。

　　采用對光硬化性樹脂進行激光掃描使之硬化、即光固化快速成型法的3D打印機也改良了材料。例如，CMET公司（總部：橫濱市）展示了利用提高了強度、透明度及韌性等的新材料（環(huán)氧類光硬化性樹脂）制作的造型物。

　　為滿足想看清試制品內部的需求，提高了造型物的透明度。

　　目前3D打印機的造型材料還是以樹脂為主。雖然并沒有涵蓋實際產品中已采用的以及可用于其他加工方法的所有樹脂，但可造型的樹脂在逐年增加。

　　使用普通紙張的低成本造型

　　使用樹脂以外的造型材料的3D打印機的展示也備受矚目。較為獨特的材料方面，有使用低成本的普通紙張造型的3D打印機登場。比如JBM公司（總部：東京）展示的愛爾蘭Mcor Technologies公司生產的“Mcor IRIS”。JBM預定從2013年8月開始在日本銷售這款產品。

       用噴墨打印機為層積前的紙張著色，可制作全彩造型物（左）。右側照片是在造型后去除多余部分的情形。

　　事先用普通的二維彩色噴墨打印機在將要層積的紙張上打印出截面形狀，這樣就能制作全彩造型物?？芍苯又谱魅试煨臀锏?D打印機原來只有3D Systems的“ProJet x60”系列＊4。

　　“ProJet x60”采用的是使用有色粘合劑粘結石膏粉末使之硬化的方式。原來的名稱是“ZPrinter”系列，2013年5月強化功能后改了名。此次在DMS展上是首次展示實機。

　　Mcor IRIS制作造型物時，首先用彩色噴墨打印機在造型使用的所有紙張（普通紙張）上打印，就是在紙張上印刷相當于造型物表面的部分（輪廓線）和層積時的定位用標記。

　　用噴墨打印機著色后的紙張按照與造型物上下相反的方向疊放，即造型物最下層對應的紙張放在最上面，造型時從上面開始將紙張一張一張移動到造型區(qū)。此時，參照紙張上印刷的標記確定位置來確保輪廓線的相對位置精度。#p#分頁標題#e#

　　對于移動到造型區(qū)的紙張，首先通過剪切動作切斷輪廓線，然后涂一層粘合劑。接下來，將下一層紙移動到造型區(qū)疊在上面，按壓固定。重復上述過程就能制作出立體模型。

　　燒結金屬粉末

　　此次展會上還展示了很多可直接制作金屬部件的3D打印機及其造型物。比如恩梯梯數據工程系統(tǒng)（總部：東京）展示了用德國EOS公司的3D打印機“EOSINTM”造型的樣品（圖7）。CKB（總部：東京）和HTL（總部：東京都立川市）分別展示了德國Concept Laser公司和瑞典Arcom公司的3D打印機及造型物。

　　采用對鎳基合金粉末材料進行激光燒結的方式造型。

　　日本廠商制造的產品方面，展示了利用Aspect公司（總部：東京都稻城市）開發(fā)的“RaFaEl V”系列3D打印機制作的金屬部件樣品。該公司已經推出了使用樹脂粉末造型的3D打印機，目前計劃投產使用鈦合金等金屬粉末造型的產品。

燒結樹脂粉末的3D打印機已經投產，現在正在開發(fā)可使用金屬粉末材料的3D打印機。

　　松浦機械制作所雖然未在DMS展的3D打印機展區(qū)內搭建展臺，但該公司的3D打印機同樣吸引了參觀者的關注。關于該公司的3D打印機，DMS舉辦之前曾有一條“松下利用松浦機械制作所的設備制作量產部件用模具”的新聞報道，引來了大量咨詢。

　　左側為組合使用切削加工和該公司自主開發(fā)的加工工藝制作的樣品。右側為僅利用積層造型制作的樣品。

　　松浦機械制作所的3D打印機采用在積層造型過程中、利用加工中心進行切削加工的獨特方法?？芍谱鞒霰砻娣浅Ｆ交?、精度很高的造型物。

　　可打印金屬造型物的3D打印機采用的基本都是用激光或電子束燒結金屬粉末方法制作截面形狀。日本以外的其他國家已經出現了利用這種3D打印機制作實際金屬部件的用戶。

　　制作蠟模和砂模

　　為制造金屬部件而使用3D打印機的應用方面，用3D打印機制作用來鑄造金屬部件的模具的方法已經普及。此次有多家公司展示了可制造失蠟鑄造用蠟模的3D打印機，還展示了用可制作砂模的3D打印機打印的造型物＊5。

　　可制作砂模的3D打印機方面，ExOne公司（總部：小田原市）展示了用2013年6月上市的新產品“S-Print HHS”制作的砂模。該產品可使用堿性酚醛樹脂做粘合劑。

　　例如，田邊研電（總部：東京）展出的美國Solidscape公司生產的3D打印機“3Z Pro”就是制造蠟模的3D打印機。從噴頭只向截面形狀部分噴出熔化的蠟進行積層。將蠟層積到一定程度后，就按照指定的層厚進行切割，重復這一過程，即可制作高精度的造型物。XY方向的分辨率高達5000×5000dpi。

　　用3D打印機制作蠟模，然后用失蠟法鑄造金屬部件。右側照片中左邊是蠟模，右邊靠后的是用失蠟法鑄造的金屬部件。