河北首家3D打印基地探訪 3D打印方興ND前景無限
“注意別眨眼睛,一、二、三!”8月8日,記者走進一間特殊的“照相館”拍照留影,數(shù)碼相機采集的圖像信息很快被傳輸至電腦當中。除了輸出照片的打印機模樣有些奇怪之外,整個過程看似與普通照相無異。 “接下來,就是見證奇跡的時刻。”“攝影師”田超一邊處理電腦中的數(shù)據(jù),一邊同記者開著玩笑。彩色照片在電腦軟件中轉(zhuǎn)化為由上萬個小點組成的立體圖形數(shù)據(jù),被輸入那部奇怪的打印機中,打印機屏幕顯示:“氣泡約18000個,耗時1分54秒。”不一會兒,一個在水晶內(nèi)用氣泡雕刻的記者三維頭像從這部打印機中“打印”出來。 “這部3D打印機雖然算不上高端,卻可以頗有趣味地演示3D打印效果。”田超是秦皇島天秦三維數(shù)字化技術有限公司的技術人員,“照相館”則是快速制造國家工程研究中心建于該公司的3D打印推廣基地生產(chǎn)車間。 從電影《十二生肖》中成龍輕撫獸首遠程打印出以假亂真的復制品,到北醫(yī)三院打印“人造骨骼”進入臨床觀察階段;從為“神十”宇航員量身打印專屬座椅,到各地3D照相館相繼開業(yè)……3D打印一次次將人們的幻想變成現(xiàn)實。在我省首個3D打印推廣基地內(nèi),記者近距離端詳這一堪稱“革命性”的制造技術,感受“有可能革新我們制造一切東西的新方式”。 材料決定工藝 紫外光掃描成形,可精確至±0.08mm 和一般個人用桌面3D打印機采用的熔融層積成型技術(FDM)不同,天秦公司總經(jīng)理趙子東引領記者走進他們的光固化成型(SLA)技術實驗室。他指著一臺雙門冰箱大小的機器說:“這臺SPS250J是目前國內(nèi)精度最高的3D打印設備,可以精確至±0.08mm,分層厚度最薄可設定至0.04mm,比頭發(fā)絲的直徑還要小,已接近國際先進水平。” 以雪花模型為例,技術人員李敬龍演示了3D打印的全過程。按照已確定的數(shù)字模型,工作平臺液態(tài)樹脂中一個確定的深度,藍紫色光斑在液面上飛快地逐點掃描,當一層掃描完成后,掃描點固化,未被照射的地方仍是液態(tài)樹脂,從而得到該截面輪廓的樹脂薄片;然后升降臺帶動平臺下降一層高度,重復掃描固化作用形成又一層液態(tài)樹脂,依次疊加。大約20分鐘過后,平臺升起,一個半徑大約15厘米、厚2厘米的精美六角形雪花模型浮出液面。“3D打印就是將三維數(shù)據(jù)通過分層轉(zhuǎn)化為二維圖形,再根據(jù)各層的二維圖形對原材料進行疊加打印。”趙子東說,“它類似于地理學中利用等高線切割地形再組合的過程:等高線越密集,地形的還原精度越高。”雖然原理并不復雜,但是3D打印技術卻需要數(shù)字建模、機電控制、信息技術、材料科學與化學等諸多技術的配合與銜接才能實現(xiàn)。“其中,3D打印材料一直是國內(nèi)3D打印業(yè)發(fā)展的一塊心病。”趙子東表示,從3D打印技術登陸中國開始,材料需要進口,材料價格昂貴,材料研發(fā)困難的問題一直困擾著3D打印業(yè)的發(fā)展。“某種程度上,材料決定工藝,也決定著3D打印市場的寬廣度。” 據(jù)介紹,一般桌面3D打印機采用的熔融層積成型技術,是以連接塑料管為原料,利用噴頭高溫融化塑料后“吐出”細絲,再由模型數(shù)據(jù)指揮逐層堆積,就像一個技術高超的蛋糕師制出成品。“但是其通常使用廉價的ABS或PLA材料,打印精度較差。”趙子東說,這類產(chǎn)品優(yōu)勢在體積較小,價格在1萬元以內(nèi),今后有可能走進普通辦公室和家庭。 “我們采用光固化成型(SLA)技術,得益于自主研發(fā)的液態(tài)光敏樹脂材料。”快速制造國家工程研究中心技術人員王啟說,它在快速成型、上色、強度、伸縮性等各項性能方面都達到了國際先進水平,且對人體無毒無害,在3D打印設備中有著廣泛應用。 |
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