為中小企業節省大量開發時間與金錢!Tree Maker 3D列表機實戰心得

只要是從事設計或自行開發產品的人應該都知道,不管是多大或多小的物品,都是由設計–>3D繪圖—>磨卡(給設計公司做出乳模)—>修正—>再做一次磨卡(循環N次)—>確認無誤—>設計模具—>試產—>修正—>再試產*N—>完成。由於製作模具的成本非常高昂,光我家的 Magic Mobile Stand 這麼小的體積的產品,光模具就花了超過50萬台幣(還搞了兩次…),因為模具不可能大幅度修改(由整塊強化金屬CNC製造,大改只能砍掉重練),為了不造成研發成本的浪費,一般在設計並建構3D模型後,「一定」要先製作乳模(台灣通稱「磨卡」)來確認功能性與檢討將來模具準備要如何製作,如此才能有效的節省模具的設計成本。
Tree Marker 3D印表機

但大家可能不知道,光「磨卡」這玩意的成本也不低,光交給設計公司處理一般來說要排隊2~3週,單個成本至少要8000~10000!而且有可能要重複修改設計圖與試產乳模好幾次,才能確認產品初始設計沒有問題,下圖是當年生產的MMS乳模磨卡,一個要12000元(我家的產品很複雜,總共八個零件,此價格已經是破市場低價了,因為朋友Support),總共作了兩、三次…:
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最近我們又要開發新產品,為了想解決初期乳模製作成本太高、太曠日廢時的問題,MMS的發明者也就是我老弟特地去大陸淘寶網買了一台由不知名廠商自行土砲的3D印表機,不但構造粗糙,還必須自己組裝,雖然只要台幣三萬元,但當時我個人極力反對,但老弟自己說「不會有問題啦」結果測試的結果非常吐血(本文後半段會有範例):
Tree Marker 3D印表機01
▲大陸土砲3D印表機,全機構塑膠製造,並需要自行組裝。

後來阿達在上個月應國內創新廠商「康達鑫科技」邀請,去世貿模具展採訪由該公司自力研發的「Tree Maker」3D列表機(請點我),就是想順便洽談後續合作的可能性,之後也得到該公司正面的回應,願意讓我們免費試用一年,但條件就是為大家分享「Tree Maker3D列表機」協助我們公司開發新產品的實際使用心得。
Tree Maker 03

Tree Maker 3D列表機開箱

不免俗的先由開箱開始介紹,只要採購 Tree Maker 3D列表機,康達鑫科技就會有專員負責前期的教育訓練與現場的安裝架設:
Tree Marker 3D印表機02

開箱,機器已經全部都組裝測試過,才會送到客戶端,當天也是由康達鑫科技的工程師親自送過來安裝:
Tree Marker 3D印表機03

先放定位,「 Tree Maker 3D列表機」全機以合金鋼組合,堅實的機構一看就覺得機身相當穩固,跟旁邊壓克力板組成的大陸3D印表機實在落差很大:
Tree Marker 3D印表機04

隨機配備如下,有軟體、刮刀、鑷子與兩桶與國內大學建教合作,可進行生物分解的環保材質「PLA」塑料,獲SGS認證,在列印時不會產生異味( Tree Maker 3D列表機也可以使用ABS塑料,相信我,你不會想用ABS的…):
Tree Marker 3D印表機05

PLA塑料是由玉米粉為原料生產製造,除了具備環保、無毒、無異味等特色,另一個優點就是「便宜」。以一捆原料1000公克一千元計算,每一公克原料只要一元,比起光固化技術 3D列表機的一公克三十元左右相比相當便宜(一般小型成品約50公克),且Tree Maker客戶大量採購最高還有8折的優惠:
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PLA塑料安裝在機身後方,會在列印時隨著牽引自行滾動:
Tree Marker 3D印表機07

安裝PLA原料也很簡單,只要將原料由下插入進料口,用轉盤或軟體滾動就可以安裝到定位:
Tree Marker 3D印表機08

Tree Marker 3D印表機09

Tree Marker 3D印表機10

Tree Maker 3D列表機設置完成(其實只有裝PLA滾筒的動作,機器出廠時就組裝測試過了):
Tree Marker 3D印表機12

如何列印3D模型

使用上相當簡單,只要會用AUTOCAD之類的軟體(大家不要幻想說完全沒任何3D基礎,買台機器就能掌握3D繪圖技術,絕對沒那種事情,除非使用「逆向工程」技術),將3D模型檔案存為STL格式檔後,再用隨機的軟體開啟檔案就可以轉檔:
Tree Marker 3D印表機17

接著使用軟體自動轉成3D列印要使用的數據格式(範例是我家開發中的新產品,還是機密所以上碼賽克),在這個動作之前要先設定支撐、壁厚與是否要偷料(物品實心部分以蜂巢狀結構製作,可節省用料與列印時間):
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Tree Marker 3D印表機19

運算完成的資料再使用專用軟體開啟,就可以開始列印(大家不必擔心不會使用,因為Tree Maker在出貨前會邀請購買者到公司上基本操作銷售教學課程,之後也會提供線上咨詢服務):
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Tree Maker 3D列表機運用雷射切割技術,確保水平及孔位的準確度,獨立溫控擠出噴頭設計,能確保擠出時的壓力與穩定送料(可擠出0.03~0.05mm的絲線),可達到相當優異的列印精準度,不論是複雜的空心結構或是實心的藝術創作或公仔配件都可以列印:
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3D模型就是這樣慢慢織、慢慢疊所組合出來的,中小型的物件一般來說需要3~6個小時完成,如果是比較大體機的物品花費的時間可能就會比較長:
Tree Marker 3D印表機22

Tree Marker 3D印表機23

Tree Marker 3D印表機25

列印的同時PLA塑料也由後方慢慢牽引進料:
Tree Marker 3D印表機24

Tree Maker 3D列表機可透過USB介面連結電腦進行工作,也可以透過外接的儀表板安裝記憶卡(另售),搭配已經轉檔好的3D圖檔直接獨立工作。這對某些辦公室離工廠機台有一定距離的中小企業來說相當方便:
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TreeMarker 3D印表機 V.S. 大陸土砲3D印表機

當然3D印表機很多廠商都會做,品質差距當然也很大,比如說我老弟為了省錢去大陸買的土砲3D印表機,含運到台灣花了三萬多元,本來以為自己省了一大筆花費(國產品牌一般6~10萬左右),結果卻相當令人吐血。以下是阿達弟同時以大陸3D印表機與 Tree Maker 3D列表機,列印同一個網路上有免費圖檔範例的iPhone充電架為例,讓大家看看兩者之間的差異性有多大。

以下是阿達弟由網路上的免費3D模型中選一樣下來試做的成品(我家的產品還在開發中,還不能見客)為範例,來為大家作兩台3D印表機之間的水準差異性比較:
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模型原出處請點我

大陸土砲印表機機身使用壓克力板組成,運來台灣時整個都是拆散的,我老弟花了許多的時間看著超簡陋的說明書組裝,其實這台也沒什麼大缺點,就是列印時搖搖晃晃,之前還不以為意,拜訪過 Tree Maker 後才知道,這樣的搖晃會導致成品的誤差值很大!另外這台機器使用的是「ABS」材質塑料,列印時會伴隨著一股淡淡的塑膠燒焦味,並不好聞(不知道有沒有毒):
Tree Marker 3D印表機01

在一開始製作底部的時候兩者的細膩度就有相當大的差距,大陸3D印表機比較粗糙,而 Tree Maker 3D列表機則是相當細緻:
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Tree Marker 3D印表機26

列印到中段,可看到兩者相當明顯的差異,大陸版軟體甚至沒有考量到「支撐」的問題,沒有支撐的話,會讓有蓋子的3D物件在上蓋部位出現垮掉的情況:
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Tree Marker 3D印表機27

完成,經過簡單的除毛邊與去除支撐後,拿到阿達家繼續拍照,其實這個成品大陸3D印表機我們作了六次才成功,因為他經常會無預警斷料導致列印失敗,噴嘴口經常無預警塞住:
Tree Marker 3D印表機32

同一個物件,在外觀上就有很大的差異:
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Tree Marker 3D印表機34

壁厚設定都一樣,但 Tree Maker 3D列表機所列印的邊緣非常整齊,相較大陸印表機…,唉,不太會形容:
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側面特寫,雖然兩者都是以層疊的方式製作,但 Tree Maker 3D列表機的成品幾乎不需要打磨,表面就很光滑,而大陸的3D印表機因為沒支撐,頂部還有凹陷狀況:
Tree Marker 3D印表機35

Tree Marker 3D印表機36

以這張特寫看更明顯,Tree Maker 3D列表機成品頂端是支撐所留下的痕跡,經打磨處理後就會平整,大陸機器則是因為沒有支撐有相當醜的下墜毛邊,這部分是沒救了:
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另外看成品的斜度也有差:
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Tree Maker 3D列表機的成品是很精準的外斜,角落的圓角也收的很漂亮,大陸的就「BJ4」了:
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背面特寫:
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根據我老弟的說法,台灣的 Tree Maker 3D列表機製作的成品誤差在0.1mm以內,而大陸的成品動輒誤差0.3~0.4mm,以研發產品的角度來說,後者幾乎已經沒有辦法擔任樣品製作的工作(只能作作玩具),現在也只能束之高閣(如果想買大陸3D印表機的朋友歡迎與我聯絡,他作作小玩具還是OK,便宜出清 XD)。

最後是放上之前在模具展會場以逆向工程掃描所製作的本人帥像(後來忙忘了XD):
Tree Maker 27

我沒認真的打磨,不然臉部會更平整(原本下巴與鼻子的位置有支撐,所以有些痕跡):
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Tree Marker 3D印表機44

「Tree Maker」3D列表機官方網站:http://www.tree-maker.com/

結語:
以需要開發產品的中小企業來說,「3D列印」的確可以省下由設計圖到正式開模具之間,反覆修改與重製磨卡所花費的時間與金錢。只要有開發過產品的人應該都能體會箇中的意義,而且一台66000的價格只要開發兩三組產品可能就回本了。另外如果是公仔製作的業者,搭配逆向工程與PLA可上色的特性,可以輕易製作出獨創個性化公仔。
以我家的經驗來說,我們由便宜的大陸3D印表機繞了一圈,最後還是回來看MIT的3D印表機,結果不但沒有省下金錢,反而浪費了許多時間與心力。如果您也是從事產品設計與開發行業的話,相信我,選台「對」的機器絕對比「便宜」的機器重要太多了,沒意外的話,一年後我們會直接購入 Tree Maker 3D列表機,希望大家也不要跟我們一樣走遠路花冤枉錢喔!

延伸閱讀:

Tree Maker 3D列表機 – 讓3D列印真正進入家庭與中小企業的最佳選擇

頻獲大獎肯定的台灣之光—Magic Mobile Stand萬用行動立架

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