圖為王建新博士向記者展示用3D打印機(jī)打印出的馬頭模型(右)。記者 趙亮 攝

3D打印前，專家在對打印物體進(jìn)行三維掃描。

技術(shù)人員在觀察3D打印機(jī)的工作狀況。

部分3D打印樣品。記者趙亮攝

環(huán)渤海新聞網(wǎng)專稿 (記者 王雪漫)爸爸需要一個(gè)茶杯，打印一個(gè)；媽媽需要一個(gè)油壺，打印一個(gè)；寶寶想要一個(gè)喜羊羊，沒問題，3D打印機(jī)給你打印一個(gè)。這不是幻想，是現(xiàn)實(shí)。近日，記者到曹妃甸區(qū)唐山灣生態(tài)城采訪，在唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院快速成型中心院士工作站見識了一回這樣帶有“魔幻”色彩的生活。

2小時(shí)打印出馬頭模型

3D打印機(jī)是如何進(jìn)行工作的？院士工作站的負(fù)責(zé)人王建新博士為記者進(jìn)行了現(xiàn)場演示。

記者隨意選取了一個(gè)擺在現(xiàn)場的立體馬頭雕塑做實(shí)驗(yàn)。王建新介紹說，要打印出一個(gè)逼真的實(shí)物模型，需要經(jīng)過三維掃描—3D數(shù)據(jù)處理—3D打印3個(gè)步驟。打印出什么樣的實(shí)物模型，是根據(jù)事先輸入的數(shù)據(jù)而定的。也就是說，3D打印首先要把實(shí)物設(shè)計(jì)成“圖紙”，這個(gè)圖紙即為數(shù)字模型。而數(shù)字模型的建立，需要通過三維掃描后，進(jìn)行3D數(shù)據(jù)處理后獲取。工作人員首先用三維掃描儀對這個(gè)馬頭模型進(jìn)行掃描。

記者注意到，一個(gè)個(gè)附有感光坐標(biāo)點(diǎn)的小紙片被貼到掃描物件上。王建新說：“將這些坐標(biāo)點(diǎn)貼在飛機(jī)、汽車等實(shí)物上，再大的物件也能采到3D數(shù)據(jù)。”幾分鐘后，掃描數(shù)據(jù)就出現(xiàn)在電腦上。

“剛剛用過的‘3D掃描儀’好比膠片相機(jī)，經(jīng)過處理的3D模型就好比底片。”王博士介紹說，3D模型底片下一步會通過專業(yè)軟件進(jìn)行圖像分層，把3D圖像分解為一定數(shù)量的2D平面圖案，最終通過3D打印機(jī)逐層打印出來。

在快速成型中心激光成型室，一臺激光式3D打印機(jī)中間有一個(gè)微波爐大小的方形空盒，盒頂上方懸掛著一個(gè)激光發(fā)生器探頭，盒底是一個(gè)“池子”，裝滿了液態(tài)的光敏樹脂材料，“池子”中央還有一個(gè)網(wǎng)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(dòng)，光敏樹脂材料在支撐架上形成一個(gè)個(gè)的固化點(diǎn)，并由點(diǎn)成面，2個(gè)小時(shí)后，一個(gè)逼真實(shí)物馬頭模型就成型了。

王建新說，在這個(gè)過程中，3D打印是一個(gè)從點(diǎn)到線，從線到面，通過層層累積實(shí)現(xiàn)立體打印的過程，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。對于3D打印與傳統(tǒng)制造方法的不同，王建新形象地比喻為“傳統(tǒng)制造法是做‘減法’，而3D打印是做‘加法’，也叫它‘增材制造’”。

唐山3D技術(shù)處于全國中高端水平

汽車模型、心臟模型、空心大象、玩具……將快速成型中心一個(gè)展柜里擺得滿滿的。王建新說，它們都是用這里的3D打印機(jī)打出來的。

王建新介紹，西安交通大學(xué)在3D打印技術(shù)領(lǐng)域的研究處于國內(nèi)尖端水平，快速制造國家工程研究中心就設(shè)在那里。西安交通大學(xué)教授盧秉恒被視為國內(nèi)3D打印業(yè)的先驅(qū)人物。目前，我市的這個(gè)快速成型中心院士工作站就是由盧秉恒領(lǐng)導(dǎo)的院士團(tuán)隊(duì)和唐山工職院博士團(tuán)隊(duì)組成的，也是省級院士工作站。我市引進(jìn)的3D打印機(jī)，可以打印出600mm×600mm×600 mm的實(shí)物模型，打印產(chǎn)品的精度可以達(dá)到0.05毫米，這一指標(biāo)在國內(nèi)名列前茅。綜合來看，王建新認(rèn)為，唐山的3D打印在全國處于中高端水平。

3D打印技術(shù)已在唐山應(yīng)用

王建新告訴記者，目前3D技術(shù)已在唐山的陶瓷、裝備制造、設(shè)備維修、醫(yī)療整形及藝術(shù)創(chuàng)作方面得到應(yīng)用。

“唐山的陶瓷名揚(yáng)海內(nèi)外，如果廠家想要制造一款新產(chǎn)品，可新模具制造出來，又糾結(jié)能否得到市場認(rèn)可，在這種情況下，就可以使用3D打印技術(shù)，打印出新產(chǎn)品，若得到市場認(rèn)可再開模具，得不到市場認(rèn)可再重新設(shè)計(jì)。”

王建新說，與傳統(tǒng)的加工相比，3D打印優(yōu)點(diǎn)很多，首先是更快捷，時(shí)間上節(jié)約一半以上；其次是更加精確；第三則是3D打印技術(shù)耗材少，幾乎不產(chǎn)生廢料；第四是十分適合個(gè)性化產(chǎn)品的生產(chǎn)。

“3D打印機(jī)將意味著人人都可以參與制造。”王建新說，“3D打印掀起的DIY浪潮會使每個(gè)家庭都成為車間，可以打印出玩具、生活必需品等。數(shù)字化制造將個(gè)性定制的成本降到了最低，只需要在電腦上修改參數(shù)和算法即可。”王建新表示，3D打印將改變?nèi)藗兊纳�活，促進(jìn)唐山裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

(責(zé)任編輯：admin)

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