小学生自制3d打印机（这个00后）

消费级 3D 打印的「文艺复兴」，就这么带着诚意扑面而来了。

你的生活中有没有遇到过这些场景：柜子里的手办总是差了那几个，手机支架要用的时候找不到了，给朋友定制的礼物迟迟送不来……如果你也曾经被这些问题困扰，拥有一台桌面 3D 打印机，或许是个不错的选择。

事实上，距离第一台消费级 3D 打印设备 FORM 1 上线众筹，已经过去了 11 年。但是对于很多人来说，3D 打印，仍然是一个熟悉又陌生的词汇——看到了不少视频，却从没想过自己也买一个。

「对于 3D 打印机的选购意见，我只有三个字，不要买。」说这句话的，是 B 站 up 主「何同学」。在他 2022 年更新的一期视频里，他展示了跟 3D 打印机斗智斗勇的过程：3D 打印机买回来，发现是一堆零件需要要自己组装；前一天晚上让 3D 打印机工作，第二天模型没打出来，打印机坏了。

市面上大部分的 3D 打印机，对绝大多数的用户来说，使用门槛是非常高的。就像何同学在视频里所说的，「即使是在 2022 年，3D 打印机也只有爱好者，没有消费者」。

近些年来，消费级 3D 打印机的发展遇到了十分明显的瓶颈，价格高昂、操作上手难、打印精度差。而在这个时候，一家名为「魔芯科技」的公司却放出豪言，称要把 3D 打印机做成消费电子产品，让没有任何技术基础的用户也能用上。

更有意思的是，魔芯科技不只是梦想远大，他们做得也还不错。

截至 2022 年年底，魔芯科技的消费级桌面 3D 打印机 KOKONI EC1 便累计销量过万，公司已经在东南亚、欧美、日本、韩国、台湾地区等地形成了完整的销售网络。公司还得到资本的青睐，2022 年 10 月得到了数千万元 Pre-A 轮融资。

一个能让市场和资本买单的 3D 打印机，到底是什么样的？他们在 3D 打印上，又做对了什么？

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「即拆即用」的3D 打印机

在 3D 打印圈子里，有一句话流传很广：如果想要玩 3D 打印，你要会组装、懂维修、熟悉耗材特性、会用建模软件等，最后你还得有钱。

一个产品如果对用户的要求很高，那它注定不能成为消费品。

如果你在网上购买了一台手机，那从产品到手，到使用之间流程应该是这样的：拆开包装、插上手机卡、开机、联网、用上新手机。同理，3D 打印机想要成为一个消费电子产品，首先同样也要能开箱即用。

KOKONI EC1，是一个完整交付的整机类产品。产品到货时，主机和料盒也是一体的，用户不需要掌握机械结构相关的知识，也不需要花费很多的时间安装设备，而且用户在使用前也不再需要手动调平。

解决设备安装问题，还只是 KOKONI 走向消费品的第一步。

跟普通的打印机相比，3D 打印很不一样的地方还在于，在打印模型的不同位置，或者使用不同的耗材时，对温度、打印速度、加速度等各项参数的要求也不同。一旦设备接收到的打印指令有偏差，很可能导致模型打印失败、出料口堵塞等问题。

然而调试各项参数十分依赖用户的基础和经验，即使是用过很多次的 3D 打印爱好者，有时候也需要守在 3D 打印机前面，实时监测，及时调整和维修。这也是以往的 3D 打印机操作不友好的重要原因之一。

KOKONI 在设计制造的过程中，利用 AI 技术和各种传感器，让设备具备了打印过程的自动监测、故障自动检查、自动修复的功能。

「消费者买一台新的智能家电，你不可能给他们一本厚厚安装手册让他们一步步地弄」，魔芯科技的创始人陈天润说，「我们希望 3D 打印机的使用门槛更低，而且能更加智能。」

2022 年 4 月，魔芯科技在小米有品众筹上线了首款消费级 3D 打印机产品 KOKONI EC1，获得了超过 600 万元的众筹金额，一些 3D 打印爱好者也在预售一个多月后拿到了产品，在使用后给魔芯团队提出了很多宝贵的反馈意见，在打印精度、功能多样性上，对未来魔芯科技继续研发的产品有了更高的期待。

陈天润在 CES 2023 上为媒体讲解新产品 KOKONI SOTA | 图片来源：魔芯科技

跟市面上的其他 3D 打印机一样，魔芯科技也采用了机械结构在上的设计，像堆沙塔一样打印出模型。

从市面上应用最广泛的 3D 打印技术，熔融层积（FDM）技术来看，3D 打印是用喷嘴将材料熔融并挤出，像做蛋糕裱花一样，一层层地在操作板上堆叠成模型。因此，大部分的 3D 打印也都是「堆沙塔」模式。

作为科技创新新秀，魔芯科技在 CES 2023 发布的全新升级产品 KOKONI SOTA，采用了倒立打印的设计，即所有的电机和导轨都固定在底座上，被打印的模型则被固定在「天花板」上，打破了 3D 打印行业固有的认知。

这并不是一个为了差异化竞争拍脑袋做的决定。在传统的 3D 打印机结构设计中，垂吊在顶端的电机和喷嘴，在工作过程中总是避免不了振动和位移，位置的不准确直接体现在打印精度低、模型质量差上。而且因为重心在上，导致机器运行时震动更强，并产生更大的工作噪音。

陈天润分享道，他们此次在 CES 现场给海外媒体展示时做了一个小实验，在 KOKONI SOTA 3D 打印机顶部放一杯水，机器工作过程中，水杯基本是不会看到晃动的。

KOKONI SOTA 采用了倒立打印的设计 | 图片来源：魔芯科技

KOKONI SOTA 将设备的重心放在底部的设计，让打印更加稳定。设备更稳定地运作，也能让打印精度更高、速度更快、更加安静。魔芯科技内部做过实验，相较于市面上传统的 3D 打印机，KOKONI SOTA 的打印速度能快 10 倍以上，而在精度上，也能做到极致的 0.05mm，这也是魔芯科技向一直支持他们的用户交出的答卷。

当然，全新的设计也带来了新的技术挑战。他们需要加强模型与顶部打印板之间粘连的强度，保证模型不会在打印过程中掉下来，同时需要解决了机器里的快速散热问题，让材料能快速成型。

当一台 3D 打印机可以实现开箱即用，且打印速度和精度都还不错，接下来的问题就是，普通消费者拿到产品之后，可以打印些什么？

在以往，用户需要在专业的软件上建模后，将导出的数据输入到 3D 打印机里打印，这对绝大多数的用户来说，使用门槛非常高。对此，魔芯科技通过自主研发的 KOKONI 3D APP，持续更新上千种模型，用户只要选择模型后即可一键打印，也可简单操作实现自定义建模，以此降低用户的使用门槛。魔芯科技亦支持爱好者的创作需求，用户可将设计好的 gcode、stl 格式的模型数据同步导入到库中，通过 KOKONI 3D APP 连接后打印。

KOKONI 3D APP 更炫酷的一个功能是拍照拟真建模，即用户上传人脸以及物品的照片后，便能直接在线建模，并打印出来。

陈天润表示，为了满足这个功能，团队采用深度学习的方法，将拍摄上传照片，优化成了拍摄上传一段视频。

从技术上看，对视频中的图像进行解析建模，要比照片要难得多。但这也正是魔芯科技将 3D 打印机做成消费电子产品的初心——把复杂的事情交给魔芯，将简单的操作带给消费者。

在软件上「一键打印」| 图片来源：魔芯科技

在小米有品上，KOKONI EC1 以极具性价比的千元价格售卖，这对消费级 3D 打印机来说，是一个超低价，也是成为消费品，走进千家万户的重要关键因素之一。

「降价最良性的方案是降成本」，陈天润说。魔芯科技降成本的思路，则是提高软件的能力，用软件来弥补硬件上的缺失。

从公司创立开始，魔芯科技就投入大量的时间与精力在测试获取数据上面，这项工作也一直延续至今。正是有了这些充足的数据的支撑，让他们的 3D 打印机更「智能」。

「我们想用创新的技术方案，给这个行业带来不一样的东西」。

把困难的工作前置，魔芯科技训练 AI，然后把图形建模、模型解析、打印自动化调试这些复杂的工作都交给了 AI。以 KOKONI 系列为代表的全新一代 3D 打印机，不再只是机械构造，更像是一个「智能体」。

02

技术至上，

更要解放创造力

魔芯科技的创始人陈天润，是一名 00 后的创客。可以在纸上边「跑」边打印的微型打印机、在校园里半自动驾驶的平衡车、能自动解魔方的机械臂……对于他来说，3D 打印机是能跳过工厂，帮助他实现创意的最好工具。

与很多 3D 打印的爱好者一样，他也遇到了打印失败率高的问题。「可能三四次就会有一次失败，也有可能打到一半，打印机直接出现故障了，要重新修或者校准。」

那么能不能做一台更好用的打印机？正是在这个时候，创业的想法开始萌芽。

2021 年 4 月，第七届中国国际「互联网 」大学生创新创业大赛举办，陈天润带着他们的 3D 打印机参加了比赛。到了决赛阶段，他和团队凭借「Goprint 多功能智能打印机先行者」项目揽获季军。

这次参赛是他创业路上的一个重要事件，在参赛的阶段，他得到了专业评委对参赛项目的指导，目睹了不少成熟项目落地的过程，也接触了不少 3D 打印行业内的前辈。

「我当时最大的犹豫，是担心自己能不能带领一个团队，因为我之前没做过这件事儿。」对于年轻的他来说，如何管理好一个团队，有时候比技术上的困难更让他觉得有挑战。

这个时候，行业里的企业家、从业者们给了他很大的鼓励和信心，前辈告诉他，没干过才有意思。他也意识到，就像所有的挑战一样，如果不去面对，问题会一直存在。

「一些有小孩的、年纪比我大的前辈说，他们希望自己的孩子能有一些比较好的工具，更好地去发挥创造力，也能做些有趣的事」，陈天润如是说。「他们的诉求是强烈的，我能感受到他们的急切。」这些较为成熟的创业者们，也从用户的角度让陈天润意识到，他们做的事情有很大的价值，也是一个趋势——他和团队要做的，是一个解放创造力的工具。

好的想法就像是一个钩子，为魔芯科技这个创业团队在短短的时间内，吸引了不少的人才。陈天润说，做一个给大众的创意实现的工具，不仅是他的梦想，也是团队很多成员的梦想。这些资深的产品经理、技术大牛们，「他们有的已经是有孩子的爸爸妈妈；有的是在小时候有些东西没有做到、想法没有实现的人；也有的是在打印机行业从事了很久，但是没有办法能够做出这样产品的人。」

至于创业之初陈天润担心的带团队问题，从结果上看，他做的得还挺不错。

去年 12 月，魔芯科技在浙江德清 1500 多平方米的工厂开始运转，月产能 15000 套左右；产品 KOKONI 系列累计销量过万；公司在东南亚、欧美、日本、韩国、台湾地区等地的销售网络正在运转；新品 KOKONI SOTA 在 2023 年美国 CES 消费电子大会上亮相并将于今年上半年开售……魔芯科技正按照计划在有序地运转。

一名 00 后的年轻创业者，是如何撬动众多资历更高、经验更丰富的前辈，让大家朝着同一个方向前进呢？陈天润给出的答案是，「真诚」。「我非常相信他们的专业能力，也希望从他们身上学习知识与经验，不管是专业上还是管理上的。」

年轻在他这里转化成了一个优势，让他以更虚心地状态去接受其他人的意见和帮助。陈天润表示，「他们经历过公司的成功和失败，所以有很多的经验能帮助我，让我成为更好的管理者。」而且对一个创新团队来说，有时候年轻的领导人反而是一个优势。

截至目前，魔芯团队已有了 100 多人。

魔芯科技团队成员 | 图片来源：魔芯科技

值得一提的是，魔芯科技全新一代产品 KOKONI SOTA 非常独特，从外观设计到结构设计上，都做了很多跟传统 3D 打印机不一样的东西。

在外观上，KOKONI SOTA 打破了以往方方正正盒子的设计，圆筒形设计更像一个在桌面上立起来的胶囊，胶囊的底部还有一个小一圈的底座，在视觉上，打印机看起来像悬浮起来。

「它是一个被放在家里的艺术品」。

「我们不想让它太机械，太工业」，陈天润说，「我们希望这个产品有一点温度」。

在结构上，KOKONI SOTA 更是大胆。针对倒立式打印的结构，当时团队有不同的意见，对魔芯科技这家年轻的公司来说，也并非易事，但最终团队还是决定要试试。在攻克了结构设计的多项技术难题后，KOKONI SOTA 终于诞生，开启内部实验室的「验收汇报」阶段。最终实验的结果是让人兴奋的，倒立式打印不仅使稳定性大幅提高，在打印倒垂型结构时也不再需要额外的支撑。这也意味着，倒立打印技术将能从实验室开始量产到消费 3D 打印市场中去了。

「做创意工具，这对年轻人来说，是非常优势的事，也是我们应该去做的事。我们能够大胆地去发挥我们的创意，借着前辈的经验，勇敢地去探索，不断地突破想象的边界。」

03

3D 打印的「黄金时代」

3D 打印是「上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场」。

2012 年，《经济学人》发表专题文章，称 3D 打印将是第三次工业革命。媒体的大肆报道，让 3D 打印从一项实验室的技术，进入到了普通大众的视野。也是在这一年，来自麻省理工的创业团队成立 Formlabs 公司，发布了第一台个人 3D 打印机「Form 1」。

「Form 1」采用的是 SLA 立体光固化成型技术，2013 年，这项技术的专利到期，一批创客开始研发基于 SLA 技术的个人 3D 打印机。

这之后的两三年里，创客们陷入了对 3D 打印技术的热恋。美国 Carbon3D 公司发布了一种新的光固化技术——CLIP 连续液态界面制造（Continuous Liquid Interface Production），将 3D 打印的速度提高了 25-100 倍；来自中国的创业公司 UNIZ 也研发了「面成型」技术，打印同模型时，将其他打印机所需的 12 个小时压缩到了 7 分钟。

麦肯锡公司还预测，到 2025 年，3D 打印对全球经济的价值贡献将为 2～6 千亿美元。美国 Stratasys 公司在 2014 年完成对 MakerBot 公司的收购，产品线从工业级拓展到普通消费者的入门产品。到了 2015 年，佳能、理光、东芝、欧特克、微软和苹果，也纷纷开始涉足 3D 打印市场。

苹果 2015 年发布 3D 打印机概念图 | 图片来源：iClarified

不过消费级 3D 打印市场的发展，并没有跟打印技术进步的速度同步。在产品单价和操作体验上，3D 打印机仍然不是一个及格的消费品，订单的采购者，主要还是来自于世界各地的工程师和爱好者。

到了 2017 年左右，业界开始探索用 3D 打印机打印日常用品，3D 打印的个人消费市场开始被受到关注。不过此时的市场还处于较为混乱的状态，市面上出现了少量的千元级产品，但大部分的 3D 打印机仍然动辄上万元。截至 2017 年，3D 打印个人消费应用市场规模突破了 1 亿元。

消费级 3D 打印机，并没有像其他电子消费品一样，在潜力场景被挖掘出来后爆发式增长，不成熟的消费级 3D 打印台式机，在此后的几年里仍然不温不火。

疫情期间，消费级 3D 打印机迎来了一次市场的破圈，大量用户采购设备自行打印面罩、口罩等个人防疫用品，2020 年全球消费级 3D 打印机出货量达到了 300-500 万台，同比增长将近 50%。

「双减」以后，创客教育的重视程度被提升，青少年课外教育、职业教育都加入了 3D 打印课程，3D 打印机也在教育上有了更多的用武之地。

根据中国海关总署统计的数据，2021 年，国产 3D 打印机的出口量超过了两百万。而根据前瞻产业研究院统计的全球 3D 打印产业领域布局，消费级电子产品的比例能占到 20% 左右。

市场的打开，是很多创业者将消费级 3D 打印作为创业方向的原因之一。在美国 2023 CES 大会上，共有 4 家 3D 打印厂商参展，除了老牌 3D 打印企业 Formlabs 外，另外三家都来自中国。其中，安克创新和魔芯科技，都是这两年入局 3D 打印行业，并于 2022 年发布了消费级 3D 产品。

不只是市场，在技术层面上，3D 视觉、仿真技术的溢出，让 3D 模型数据的获取、解析与建模技术得到了很大的突破，让「更智能」的新一代 3D 打印机成为了可能。

在陈天润看来，现在是消费级 3D 打印的技术和市场，都开始准备好的时候。「市场已经有这部分用户的盘子在，如果我们用更先进的技术，来打开更大的市场，潜力将是巨大的。」

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