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3D打印未来桌面工厂 创建三维实体打印(组图)

2011年04月15日07:49外滩画报华琪我要评论(0)
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[导读]3D 打印机先将物品转化为3D 数据,然后再逐层分切打印,用粉末进行打印。粉末会一层层地被特殊的胶水粘合,按照不同的横截面图案固化,并一层层叠加,最终一个完整的物品就会在粉末槽成型。

3D打印未来桌面工厂 创建三维实体打印(组图)

3D 打印机

3D打印未来桌面工厂 创建三维实体打印(组图)

3D 打印机

从外观上看,3D 打印机和普通的复印机并无大的不同。3D 打印的原理很简单,它首先将物品转化为3D 数据,然后再逐层分切打印,打印时,3D 打印机用粉末而非纸张进行打印。粉末会一层层地被特殊的胶水粘合,按照不同的横截面图案固化,并一层层叠加,像做蛋糕那样创建三维实体,最终一个完整的物品就会在粉末槽成型。

美国科幻作家罗伯特·希克利曾经写过一个“万能制造机”的故事,故事里的人们带着一台“万能制造机”飞往太空。这是一台奇特的大机器,机身上杂乱地安装着刻度盘、小灯和各种指示表。故事的主角之一阿诺尔德站在机器前,按下按钮,对它响亮而清楚地说:“我要硬铝螺帽,直径为4英寸。”接到指令,机器发出低沉的轰鸣声,灯光闪烁,闸板缓缓打开,眼前赫然出现了一颗闪光发亮已经制好的螺帽。接着,这台机器就像神奇的阿拉丁神灯,为他们送来了活蹦乱跳的大虾、矿泉水、手表和沙拉酱。

尽管,“想要什么就生产什么”的现实还远没有科幻小说描述的那般轻松随意,但现在,通过3D打印技术生产小零件、食物、自行车、建筑甚至人的皮肤、肾脏等都已不再是天方夜谭,称之为“万能制造机”并不为过。

3D打印到底有多神奇?与普通的打印有什么不同?4月初,《外滩画报》记者赶赴杭州,探访中国第一家3D打印服务公司。3D 打印的原理很简单,首先 3D 打印机将物品转化为 3D 数据,然后再逐层分切,针对分切的每一层构建,分层打印。打印时,粉末会一层层地被特殊的胶水粘合,按照不同的横截面图案固化,一层层叠加,像做蛋糕那样创建三维实体,最终一个完整的物品就会在粉末槽里成型。

这种技术的优点在于它不需要一家工厂来运作,小件物品可以直接由小型 3D打印机打印制作;而稍大的物品,比如自行车车架、汽车板、飞机零件、建筑零件等,

则需要更大的3D打印机和更大的空间。

《经济学人》杂志评价说:“伟大发明所能带来的影响,在当时那个年代都是难以预测的,1750 年的蒸汽机如此,1450年的印刷术如此,1950 年的晶体管也是如此。而今,我们仍然无法预测,3D 打印将在漫长的时光里如何改变这个世界。”

像做蛋糕那样生产物品

杭州铭展网络科技有限公司是中国第一家 3D 打印服务公司。4 月初,在地处杭州的铭展网络公司办公室,记者看到,那里摆放着两台3D打印机以及一台专门用于烘干的设备。从外观上看,这两台机器和普通的复印机并无大的不同,唯一的不同是它们打印时不用纸而是粉末。

机器的上半部分是个半透明的罩子,有一排控制按钮。掀起罩子,左边立着四盒不同颜色的墨水,右边的工作区摆放着平平整整一叠“白纸”。然而,轻轻用手一碰,那叠“纸”上却轻易地留下了凹痕——原来那并不是纸,却是粉末。公司的技术总监金涛告诉记者,那是研磨得很细的石膏粉末。

工作时,这些粉末会一层层地被液态连接体也就是特殊的胶水粘合,按照不同的横截面图案固化,一层层叠加,像做蛋糕那样创建三维实体,一个完整的物品就会在粉末槽里成型。打印完成后,工作人员要处理掉物品周围沾满的粉末,再涂上增强硬度的胶水。金涛开玩笑说,“就像考古一样。”

说话间,金涛在电脑中输入一组通过3D软件生成的模型数据,连接至打印机。那是一个镂空毛线团的模型。电脑将这个10厘米高的毛线团以0.1毫米为基准分为了1000层,每一层的界面数据都不一样。再将这组数据传送给打印机。

响应信号声过后,透过那个半透明的罩子,记者清晰地看见机器工作的场景:来回移动的金属杆上有喷头,在铺好的粉末材料上,一层一层按照电脑的截面轮廓信息,有选择性地喷射特殊胶水使粉末粘结。一个水渍样的毛线团底部截面轮廓清晰可见。通过逐层的叠加,毛线团的立体轮廓逐渐显现出来。金涛告诉记者,打印这样一个 10 厘米高的物体,大约需要5小时。记者看到,在公司的展示厅里,摆放着栩栩如生的运动鞋、造型奇特的概念自行车、各式建筑模型及魔兽世界游戏人物模型等,这些都是那两台3D打印机的作品。

据金涛介绍,目前支持3D打印的材料很多。简单说,不同公司生产的3D打印机会支持不同的材料,树脂、尼龙、石膏、塑料这些都是普遍使用的材料,随着业界研发的不断进步,支持钛、不锈钢或铝、铁金属材料的打印机也已经出现。

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[责任编辑:alonliu]
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