AM易道設(shè)備分享

德國(guó)法蘭克福，拓竹的展臺(tái)前人山人海，人群等待H2C的正式揭幕。

AM易道嘗試走近看了看這款多色設(shè)備新旗艦。
打印頭迅捷地上下倒轉(zhuǎn)、快速更換的對(duì)接陣列呈現(xiàn)出一種復(fù)雜的機(jī)械美學(xué)。
我們還沒(méi)有拿到設(shè)備測(cè)評(píng)，但想先大概聊聊這個(gè)設(shè)備的技術(shù)細(xì)節(jié)。
第一章：拓竹多色的解題思路

傳統(tǒng)的單噴嘴+AMS方案每次換色都要用幾十克材料把噴嘴洗干凈。

IDEX雙噴頭方案算是比較早期的方案。

E3D的ToolChanger走的是高可靠性路線，但整個(gè)工具頭的更換讓機(jī)械復(fù)雜度和成本飆升到工業(yè)級(jí)。

拓竹在做這個(gè)技術(shù)預(yù)研時(shí)，內(nèi)部評(píng)估了各種方案的完整譜系。

他們發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵問(wèn)題就在于：

串色不僅發(fā)生在噴嘴尖端那幾立方毫米的熔池里，而是污染整個(gè)高溫熔融區(qū)。

與其費(fèi)勁清洗，不如把熱端變成可替換單元。

這套系統(tǒng)沒(méi)有更換整個(gè)工具頭，而是把替換單元的重量壓縮到僅20克，體積控制在20×15×56mm。

可替換的感應(yīng)熱端集成了噴嘴、熱斷層、熱敏電阻NTC及一塊小型PCB板。

通過(guò)非接觸式感應(yīng)實(shí)現(xiàn)加熱，與傳統(tǒng)接觸式加熱方式相比，這種設(shè)計(jì)顯著縮短了每次換料時(shí)的預(yù)熱等待時(shí)間。

這種輕量化替換策略在工程上極具野心。

它意味著你需要在20克的小空間里集成加熱、測(cè)溫、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和無(wú)線通信功能，還要保證微米級(jí)的重復(fù)定位精度。

這個(gè)集成水平，以AM易道認(rèn)知，在整個(gè)3D打印行業(yè)比較少見(jiàn)。?

第二章：H2C全面工程解構(gòu)Vortek系統(tǒng)：不接觸的藝術(shù)

傳統(tǒng)的熱端更換方案（如Prusa的MMU或E3D的Revo噴嘴）都依賴某種形式的機(jī)械觸點(diǎn)。

要么是彈簧頂針，要么是螺紋旋轉(zhuǎn)接觸。

但是如果一臺(tái)打印機(jī)每天換料100次，一年就是3.6萬(wàn)次插拔循環(huán)。

在這種頻率下，金屬觸點(diǎn)的氧化、磨損和接觸阻抗變化會(huì)讓可靠性曲線在一年后急劇下降。

Vortek的破解之道是規(guī)避機(jī)械觸點(diǎn)，采用非接觸式連接方案。

熱端與工具頭之間通過(guò)電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線供電，熱端上的PCB既是無(wú)線電力的接收端，也是溫度傳感器和存儲(chǔ)芯片的運(yùn)行平臺(tái)。

溫度數(shù)據(jù)通過(guò)近場(chǎng)通信傳回工具頭，控制信號(hào)則反向傳輸調(diào)節(jié)加熱功率。

這種純無(wú)線方案在硬件層面消除了接觸失效的所有物理基礎(chǔ)。

感應(yīng)加熱：8秒熱機(jī)，效率提升

感應(yīng)加熱在工業(yè)金屬加工領(lǐng)域是成熟技術(shù)，但把它塞進(jìn)直徑僅8mm的噴嘴加熱塊里，且要在8秒內(nèi)從室溫升到220°C（基于PLA材料），這完全是另一個(gè)量級(jí)的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)陶瓷加熱棒的熱慣性大，是因?yàn)闊崃啃枰獜募訜峤z→陶瓷絕緣層→金屬外殼→噴嘴這條路徑傳導(dǎo)，每一步都有熱阻。

Vortek的感應(yīng)加熱繞開(kāi)了這條路徑。

集成了先進(jìn)的感應(yīng)加熱系統(tǒng)，使噴嘴能夠在僅僅8秒內(nèi)達(dá)到PLA材料工作溫度。

在多材料打印的生產(chǎn)周期中，機(jī)械切換速度只是一個(gè)方面，熱端從待機(jī)溫度快速升溫到打印溫度所需的等待時(shí)間，往往是整體效率的真正瓶頸。

如果每次換頭都需要等待數(shù)十秒甚至更長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行熱循環(huán)，那么機(jī)械切換的效率優(yōu)勢(shì)就會(huì)被抵消。

感應(yīng)加熱技術(shù)將熱機(jī)時(shí)間從傳統(tǒng)的分鐘級(jí)直接壓縮到秒級(jí)，基本解除了熱循環(huán)對(duì)多材料打印周期的約束。

這使得H2C在需要頻繁切換高熔點(diǎn)材料和低熔點(diǎn)材料時(shí)，依然能夠維持較高效率。

熱端記憶：把耗材信息固化在硬件層

每個(gè)H2C熱端都配備了板載存儲(chǔ)器，用于記錄上次使用的耗材，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為下次使用推薦正確的設(shè)置。

這個(gè)功能在工程場(chǎng)景下價(jià)值巨大。

想象你在打印一個(gè)多材料零件，不同材料對(duì)溫度、回縮、打印速度的要求截然不同。

傳統(tǒng)方式下，你每次換料都要重新校準(zhǔn)溫度曲線和參數(shù)。

Vortek 系統(tǒng)允許將系統(tǒng)內(nèi)的熱端與特定耗材綁定，使其專用于特定耗材，以確保工程耗材打印的一致性和可靠性。

每個(gè)熱端甚至可以自動(dòng)存儲(chǔ)耗材信息，下次載入該耗材時(shí)，Vortek系統(tǒng)會(huì)立即幫你匹配到正確的熱端。

這個(gè)功能可以消除操作時(shí)的設(shè)置錯(cuò)誤，并加快項(xiàng)目準(zhǔn)備速度。

色彩不再為工具頭數(shù)量所限

與經(jīng)典換頭打印機(jī)顏色數(shù)量受工具頭數(shù)量限制不同，H2C通過(guò)連接的AMS系統(tǒng)，支持單次打印使用多達(dá)24種耗材。

其智能算法可優(yōu)化耗材與熱端的分配，在減少?zèng)_刷廢料的同時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)出色的多色多材料打印效果。

傳感器陣列與AI視覺(jué)：59個(gè)神經(jīng)末梢

H2C身上掛著59個(gè)傳感器，這個(gè)數(shù)字超越了絕大部分人們對(duì)于消費(fèi)級(jí)3D打印設(shè)備的預(yù)期。

AMS五通有里程輪，可用于檢測(cè)送料長(zhǎng)度；

AMS助力電機(jī)可以根據(jù)負(fù)載檢測(cè)料盤(pán)是否纏料，工具頭的擠出電機(jī)采用伺服電機(jī)，可以檢測(cè)堵塞和打滑。

真正讓這套系統(tǒng)活起來(lái)的是四攝像頭AI視覺(jué)體系。

實(shí)時(shí)視圖攝像頭和鳥(niǎo)瞰攝像頭負(fù)責(zé)宏觀監(jiān)控，檢測(cè)翹曲、脫床、層錯(cuò)位。

微距噴嘴攝像頭用于判斷視覺(jué)方案的裹頭，炒面以及空打檢測(cè)。

我們認(rèn)為，系統(tǒng)的工程挑戰(zhàn)在于實(shí)時(shí)性。

視覺(jué)算法在邊緣計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行，從圖像采集到控制指令下發(fā)必須在20ms內(nèi)完成，否則錯(cuò)過(guò)最佳干預(yù)時(shí)機(jī)。

拓竹沒(méi)有公布具體算力，但從官方的描述看，他們很可能在機(jī)器里塞了一顆專用的AI芯片。

這種把計(jì)算資源向執(zhí)行端下沉的架構(gòu)，正是工業(yè)4.0提到的邊緣智能概念，也是H2C區(qū)別于普通桌面機(jī)的核心。

Vision Encode與亞微米級(jí)運(yùn)動(dòng)精度

多噴嘴和多材料打印對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的重復(fù)定位精度有著極高的要求，以確保層間對(duì)齊和不同材料邊界的清晰度。

H2C通過(guò)集成和增強(qiáng)Vision Encoder系統(tǒng)，突破了傳統(tǒng)FDM設(shè)備的精度限制。

Vision Encoder系統(tǒng)采用高分辨率光學(xué)測(cè)量技術(shù)，結(jié)合具有10^4個(gè)編碼標(biāo)記的精密板，用于實(shí)時(shí)跟蹤和校正工具頭的運(yùn)動(dòng)。

這一系統(tǒng)讓H2C實(shí)現(xiàn)了50μm以下、不受移動(dòng)距離影響的運(yùn)動(dòng)精度。

這種精度水平使得FDM技術(shù)能夠嘗試制造尺寸公差要求嚴(yán)格的功能性零件制造領(lǐng)域。

更關(guān)鍵的是，Vision Encoder的距離無(wú)關(guān)特性，意味著運(yùn)動(dòng)誤差不會(huì)隨著打印尺寸的增加而累積，有效解決了大型FDM設(shè)備固有的精度缺陷。

非接觸式校準(zhǔn)技術(shù)與精度保障

為了充分發(fā)揮Vortek多熱端系統(tǒng)的精度，H2C采用了完全非接觸式的自動(dòng)噴嘴校準(zhǔn)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)補(bǔ)償機(jī)械偏差。

這套系統(tǒng)可以全自動(dòng)感應(yīng)熱端偏移校準(zhǔn)。

無(wú)需手動(dòng)操作、無(wú)需校準(zhǔn)板、無(wú)需額外設(shè)置。

只需幾分鐘，H2C即可將噴嘴偏移量精確校準(zhǔn)到25μm以內(nèi)。

PMSM伺服擠出：從步進(jìn)到伺服的范式轉(zhuǎn)移

傳統(tǒng)FDM打印機(jī)用開(kāi)環(huán)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)擠出機(jī)，靠丟步檢測(cè)和手動(dòng)校準(zhǔn)來(lái)補(bǔ)償。

H2C則采用了專有的PMSM（永磁同步電機(jī)）伺服擠出架構(gòu)，構(gòu)建了一套智能擠出治理系統(tǒng)，以確保高流率和高可靠性。

PMSM伺服電機(jī)相比傳統(tǒng)的開(kāi)環(huán)步進(jìn)電機(jī)具有顯著的性能優(yōu)勢(shì)。

它能夠提供高達(dá)10kg的最大擠出推力，比傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)高出約70%。

另外更重要的是20kHz的電流環(huán)采樣率。

這意味著系統(tǒng)每50微秒就能感知一次電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置、轉(zhuǎn)速和負(fù)載扭矩。

當(dāng)你以8mm3/s的速度打印碳纖維尼龍這樣的工程材料時(shí)，材料粘度的微小波動(dòng)會(huì)立即反映在電機(jī)負(fù)載上，伺服系統(tǒng)能在1ms內(nèi)把扭矩從5kg提升到8kg，維持?jǐn)D出壓力恒定。

這種主動(dòng)補(bǔ)償能力，讓H2C在高速打印時(shí)的表面質(zhì)量比傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)方案提升了一個(gè)檔次。

這里的工程難題我們認(rèn)為是成本控制。

帶編碼器的PMSM電機(jī)比普通步進(jìn)電機(jī)貴許多倍，驅(qū)動(dòng)器的MOSFET和電流采樣電路也要高一個(gè)等級(jí)。

環(huán)境控制：65°C腔溫與三級(jí)過(guò)濾的協(xié)同設(shè)計(jì)

我們認(rèn)為，H2C的設(shè)計(jì)不只是為了解決多色的需求，其配置也支持一些高性能工程材料的打印。

其最大噴嘴溫度可達(dá)350度，熱床最高溫度為120度，并配備了最高可達(dá)65度的主動(dòng)加熱腔室。

這些設(shè)置是打印環(huán)境溫度敏感的工程塑料的關(guān)鍵前提。

它能有效降低材料在冷卻過(guò)程中的熱應(yīng)力，從而將翹曲現(xiàn)象最小化，并確保優(yōu)異的層間粘附力。

但腔溫升高會(huì)帶來(lái)新問(wèn)題：電機(jī)和電子元件的散熱。

拓竹的自適應(yīng)空氣循環(huán)不是簡(jiǎn)單加熱，而是分區(qū)溫控。

腔體底部用加熱片維持65°C，頂部用渦流風(fēng)扇把熱空氣導(dǎo)向打印區(qū)，同時(shí)工具頭內(nèi)部有獨(dú)立風(fēng)道把電機(jī)熱量直接排到腔外。

這種設(shè)計(jì)讓PMSM電機(jī)在70°C環(huán)境溫度下仍能滿功率運(yùn)行。

第三章：定價(jià)與策略14999元的定價(jià)卡位

H2C以14999元起的定價(jià)（最高配40W多色激光全能套裝26499元），將工業(yè)級(jí)多材料打印能力下放至桌面級(jí)市場(chǎng)，填補(bǔ)了專業(yè)用戶與工業(yè)設(shè)備之間的空白。

這也符合AM易道一直以來(lái)提到的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，工業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)的邊界會(huì)進(jìn)一步模糊化。

H2系列可以升級(jí)，但不建議

拓竹宣布，2026年初推出Vortek升級(jí)套件，H2系列的舊機(jī)型可以通過(guò)購(gòu)買Vortek套件升級(jí)成H2C。

不過(guò)拓竹在官方博客里也坦承改裝需要一定的動(dòng)手能力，并且會(huì)消耗較長(zhǎng)時(shí)間。

并且提示，購(gòu)買H2S或H2D再升級(jí)Vortek會(huì)增加額外的成本，建議確定要體驗(yàn)Vortek系統(tǒng)的用戶可以直接購(gòu)買Q4開(kāi)售的H2C。

結(jié)語(yǔ)

H2C的發(fā)布更像是一個(gè)宣言。

它宣告了FDM技術(shù)棧的代際更迭：

從機(jī)械接觸到無(wú)線傳輸，從開(kāi)環(huán)步進(jìn)到閉環(huán)伺服，從被動(dòng)檢測(cè)到主動(dòng)預(yù)判。

每一項(xiàng)技術(shù)單獨(dú)看都不新鮮，但在有限空間內(nèi)，把它們整合進(jìn)一個(gè)桌面設(shè)備，并不容易。

整體而言，H2C的技術(shù)創(chuàng)新密度讓我們感到其儲(chǔ)備之深厚。

不會(huì)令人驚訝的是，未來(lái)拓竹把任何一種3D打印技術(shù)重做一遍可能都會(huì)帶來(lái)新的行業(yè)風(fēng)暴。

就H2C而言，不論其是不是多色打印的最優(yōu)解，其已呈現(xiàn)了一扇通向多材料全自動(dòng)的數(shù)字制造大門。

門已開(kāi)，便不再關(guān)上。

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