探訪(fǎng)南京企業(yè)自主研發(fā)的三維印刷技術(shù)
2012-06-04 08:39 來(lái)源：南報網(wǎng) 責編：王岑
- 摘要：
- 美國科幻作家羅伯特•�？死谛≌f(shuō)中這樣寫(xiě)道：如果有一臺“萬(wàn)能制造機”，只要按下按鈕，對著(zhù)機器發(fā)出指令，“我要直徑4厘米的螺帽”，機器閘板就會(huì )緩緩打開(kāi)，一個(gè)螺帽赫然出現在眼前。
【CPP114】訊：美國科幻作家羅伯特•�？死谛≌f(shuō)中這樣寫(xiě)道：如果有一臺“萬(wàn)能制造機”，只要按下按鈕，對著(zhù)機器發(fā)出指令，“我要直徑4厘米的螺帽”，機器閘板就會(huì )緩緩打開(kāi)，一個(gè)螺帽赫然出現在眼前。如今，科幻小說(shuō)里描述的場(chǎng)景正逐漸變成現實(shí)。目前，入駐南京濱江開(kāi)發(fā)區的一家高科技企業(yè)已自主研發(fā)出3D打印機，不僅能打印手機座、茶杯、梳子等生活用品，還能打印齒輪、螺帽、零部件等精密模型。
打�。合仍陔娔X上設計出產(chǎn)品模型
在南京寶巖自動(dòng)化有限公司辦公室，記者見(jiàn)到了這臺神奇的機器。它的外觀(guān)與普通打印機并無(wú)太大區別，操作起來(lái)相當簡(jiǎn)單。首先，在電腦上設計出產(chǎn)品模型，將各種數據和參數輸入電腦。然后，點(diǎn)擊電腦屏幕上的“打印”，一會(huì )功夫，連接著(zhù)電腦的3D打印機就開(kāi)始忙碌起來(lái)，它從噴頭中一點(diǎn)點(diǎn)吐出絲線(xiàn)，如同做蛋糕裱花一樣一層層往上砌。不到2個(gè)小時(shí)，一個(gè)手機座就出現在記者面前。
“你現在所看到的手機座模型是打印出來(lái)的測試模型，它采用的絲材為ABS材料，這種材料適合生產(chǎn)的產(chǎn)品非常廣泛，如汽車(chē)內的各種零配件、各類(lèi)辦公用品和機電類(lèi)產(chǎn)品等。”該公司總經(jīng)理黃巖介紹，他們研發(fā)的多款3D打印機產(chǎn)品均擁有自主知識產(chǎn)權，除了多款小型家用型3D打印機，還生產(chǎn)冰柜大小的大型全彩色3D打印機，這些不同型號打印機的市場(chǎng)售價(jià)預計在1萬(wàn)元至25萬(wàn)元不等，今年企業(yè)還將投資600萬(wàn)元，實(shí)現3D打印機量產(chǎn)。目前，國內外僅有數家企業(yè)自主研發(fā)出3D打印機。
原理：一片一片疊加而成
那么3D打印機究竟是如何打印出立體物體呢？其實(shí)，3D打印技術(shù)和常見(jiàn)的2D打印技術(shù)在原理上幾乎一致，只不過(guò)換成了立體概念。用戶(hù)需要先用電腦軟件繪制設計三維圖形，3D打印機就會(huì )根據指令，以立體的方式從下到上一層一層噴涂原料，最終形成一個(gè)完整的產(chǎn)品。簡(jiǎn)單地說(shuō)，3D打印是斷層掃描的逆過(guò)程，斷層掃描是把某個(gè)東西“切”成無(wú)數疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，這些自帶粘性的材料疊加到一起，就成為一個(gè)立體物體。
與普通打印機不同，3D打印機使用的耗材是絲材、薄膜或粉墨，分別能打印出單色模型、多色模型，甚至是全彩色模型。其中，絲材直徑不到2毫米，一卷絲材長(cháng)達幾百米，它在噴頭中被加熱熔化成半液態(tài)，隨后被擠壓出來(lái)涂抹在工作臺上，快速冷卻后形成一層薄片輪廓，再進(jìn)行下一層的作業(yè)，好像一層層“畫(huà)出”截面輪廓，如此循環(huán)，最終形成產(chǎn)品。
應用：比傳統加工方法節省工時(shí)
“3D打印技術(shù)只需傳統加工方法10%——30%的工時(shí)。”黃巖說(shuō)，例如，常規工業(yè)設計中，生產(chǎn)一個(gè)手機座，需要根據圖紙制作模具，再利用模具進(jìn)行生產(chǎn)，通常需要幾天甚至一周時(shí)間。而使用3D打印機，能直接跳過(guò)模具制作環(huán)節完成產(chǎn)品生產(chǎn)，只要兩三個(gè)小時(shí)就能打印出來(lái)，成本僅需幾十元。3D打印技術(shù)可用于工業(yè)設計、模具制造、動(dòng)漫玩具、生活用品等領(lǐng)域，不久的將來(lái)，3D打印機也許還將應用于血管、心臟等器官的再造和移植等醫學(xué)領(lǐng)域。
黃巖這樣描繪3D打印技術(shù)的未來(lái)場(chǎng)景：一個(gè)小朋友在家中設計好一個(gè)美術(shù)作品，只需輕點(diǎn)一下鼠標，寫(xiě)字臺上的一臺3D打印機立刻打印出惟妙惟肖的三維模型，“如果使用不同材料的話(huà)，你甚至可以為家人打印一款美味的巧克力或一個(gè)逼真的建筑模型。”
打�。合仍陔娔X上設計出產(chǎn)品模型
在南京寶巖自動(dòng)化有限公司辦公室，記者見(jiàn)到了這臺神奇的機器。它的外觀(guān)與普通打印機并無(wú)太大區別，操作起來(lái)相當簡(jiǎn)單。首先，在電腦上設計出產(chǎn)品模型，將各種數據和參數輸入電腦。然后，點(diǎn)擊電腦屏幕上的“打印”，一會(huì )功夫，連接著(zhù)電腦的3D打印機就開(kāi)始忙碌起來(lái)，它從噴頭中一點(diǎn)點(diǎn)吐出絲線(xiàn)，如同做蛋糕裱花一樣一層層往上砌。不到2個(gè)小時(shí)，一個(gè)手機座就出現在記者面前。
“你現在所看到的手機座模型是打印出來(lái)的測試模型，它采用的絲材為ABS材料，這種材料適合生產(chǎn)的產(chǎn)品非常廣泛，如汽車(chē)內的各種零配件、各類(lèi)辦公用品和機電類(lèi)產(chǎn)品等。”該公司總經(jīng)理黃巖介紹，他們研發(fā)的多款3D打印機產(chǎn)品均擁有自主知識產(chǎn)權，除了多款小型家用型3D打印機，還生產(chǎn)冰柜大小的大型全彩色3D打印機，這些不同型號打印機的市場(chǎng)售價(jià)預計在1萬(wàn)元至25萬(wàn)元不等，今年企業(yè)還將投資600萬(wàn)元，實(shí)現3D打印機量產(chǎn)。目前，國內外僅有數家企業(yè)自主研發(fā)出3D打印機。
原理：一片一片疊加而成
那么3D打印機究竟是如何打印出立體物體呢？其實(shí)，3D打印技術(shù)和常見(jiàn)的2D打印技術(shù)在原理上幾乎一致，只不過(guò)換成了立體概念。用戶(hù)需要先用電腦軟件繪制設計三維圖形，3D打印機就會(huì )根據指令，以立體的方式從下到上一層一層噴涂原料，最終形成一個(gè)完整的產(chǎn)品。簡(jiǎn)單地說(shuō)，3D打印是斷層掃描的逆過(guò)程，斷層掃描是把某個(gè)東西“切”成無(wú)數疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，這些自帶粘性的材料疊加到一起，就成為一個(gè)立體物體。
與普通打印機不同，3D打印機使用的耗材是絲材、薄膜或粉墨，分別能打印出單色模型、多色模型，甚至是全彩色模型。其中，絲材直徑不到2毫米，一卷絲材長(cháng)達幾百米，它在噴頭中被加熱熔化成半液態(tài)，隨后被擠壓出來(lái)涂抹在工作臺上，快速冷卻后形成一層薄片輪廓，再進(jìn)行下一層的作業(yè)，好像一層層“畫(huà)出”截面輪廓，如此循環(huán)，最終形成產(chǎn)品。
應用：比傳統加工方法節省工時(shí)
“3D打印技術(shù)只需傳統加工方法10%——30%的工時(shí)。”黃巖說(shuō)，例如，常規工業(yè)設計中，生產(chǎn)一個(gè)手機座，需要根據圖紙制作模具，再利用模具進(jìn)行生產(chǎn)，通常需要幾天甚至一周時(shí)間。而使用3D打印機，能直接跳過(guò)模具制作環(huán)節完成產(chǎn)品生產(chǎn)，只要兩三個(gè)小時(shí)就能打印出來(lái)，成本僅需幾十元。3D打印技術(shù)可用于工業(yè)設計、模具制造、動(dòng)漫玩具、生活用品等領(lǐng)域，不久的將來(lái)，3D打印機也許還將應用于血管、心臟等器官的再造和移植等醫學(xué)領(lǐng)域。
黃巖這樣描繪3D打印技術(shù)的未來(lái)場(chǎng)景：一個(gè)小朋友在家中設計好一個(gè)美術(shù)作品，只需輕點(diǎn)一下鼠標，寫(xiě)字臺上的一臺3D打印機立刻打印出惟妙惟肖的三維模型，“如果使用不同材料的話(huà)，你甚至可以為家人打印一款美味的巧克力或一個(gè)逼真的建筑模型。”
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