1小時 「列印」出立體齒輪

tags:    時間:2014-03-11 23:18:28
1小時 「列印」出立體齒輪簡介
     爸爸需要一個茶杯,列印一個;媽媽需要一個油壺,列印一個;寶寶想要一個喜羊羊,沒問題,3D印表機給你列印一個。昨天上午,本報記者在揚州西安交通大學……
1小時 「列印」出立體齒輪正文
    

爸爸需要一個茶杯,列印一個;媽媽需要一個油壺,列印一個;寶寶想要一個喜羊羊,沒問題,3D印表機給你列印一個。昨天上午,本報記者在揚州西安交通大學科技園快速成型中心見識了一回這樣帶有「魔幻」色彩的生活。

3D列印,樣品和「真的」一模一樣

汽車模型、心臟模型、空心大象、玩具……西安交大揚州科技園快速成型中心一個展櫃里擺得滿滿的。快速成型中心主任方翔說,它們都是用揚州的3D印表機打出來的。

3D列印齒輪

方翔給記者看了幾個剛列印出來的縮小的動物模型,說這和成龍《十二生肖》中的獸首列印技術差不多,只不過機型不一樣,所用的材料不一樣。

在美英等國,3D列印技術的應用已較為廣泛,大到飛行器、賽車,小到服裝、手機殼,各領域或多或少都用到了3D列印技術。

3D印表機最誘人的應用則是分散製造,據稱這也是未來工業革命的方向。方翔說,如果我們揚州人想買一輛長春第一汽車廠生產的奧迪,那奧迪車要經過長途運送才能到揚州。而未來3D印表機可以直接在揚州一個一個部件地把奧迪車「列印」出來,然後工人組裝一下就可以了。

現場見證,1小時「列印」出齒輪

在快速成型中心激光成型室,一台激光式3D印表機中間有一個微波爐大小的方形空盒,盒頂上方懸挂著一個激光發生器探頭,盒底是一個「池子」,裝滿了液態狀的光敏樹脂材料,「池子」中央還有一個網狀的支撐架。記者注意到,隨著探頭射出的激光在池面上移動,光敏樹脂材料在支撐架上形成一個個的固化點,並由點成面,一個小時后,最終形成一個齒輪狀的實物模型。

在這個過程中,3D列印是一個從點到線,從線到面,通過層層累積實現立體列印的過程,就像蓋樓房,從地基開始,用磚瓦、水泥、沙石一層層往上砌,最終建造起一整幢樓房。

「傳統方法做一個齒輪,一般是在整塊材料的基礎上,去除多餘部分,將剩下的部分製成產品。」對於3D列印與傳統製造方法的不同,方翔形象地比喻說,傳統製造法是做「減法」,而3D列印是做「加法」,也叫它「增材製造」。

理論上講,人也可以「列印」出來

指著剛剛列印出來的「齒輪」,方翔表示,列印出什麼樣的實物模型,是根據事先輸入的數據而定。也就是說,3D列印,首先要把實物設計成「圖紙」,這個圖紙即為數字模型。

方翔說,「如果有了一個人的數字模型,3D印表機就可以列印出同樣的一個"克隆人"來。」

而數字模型的建立,需要通過三維掃描后,進行3D數據處理后獲取。快速成型中心的反求處理室就是上述數據處理的工作場所。

在反求處理室,工作人員小袁正在用三維掃描儀對一個車模進行立體掃描,幾分鐘后,車模的掃描數據出現在電腦。這些數據通過後期再處理,便可形成一個3D模型。

實際上,在這個過程中經歷了兩個步驟,第一步是標準坐標點與隨機坐標點相對比;第二步是隨機坐標點與車模實物相對比,在兩組對比中產生3D數據。

記者注意到,上述一個個坐標點即是塗有光敏材料的特定小紙片。小袁說,「將這個小紙片貼在飛機、汽車等實物上,再大的物件也能採到3D數據。」

剛剛用過的「3D掃描儀」好比膠片相機,經過處理的3D模型就好比底片。小袁介紹說,3D模型底片下一步會通過專業軟體進行圖像分層,把3D圖像分解為一定數量的2D平面圖案,最終通過3D印表機逐層「列印」出來。

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