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3D新聞

全國首家3D打印研究院探秘:盧秉恒院士打造

星之球科技 來源:科技日報2013-12-16 我要評論(0 )   

把你的照片放在掃描儀(yi) 下掃描十幾秒,少則幾個(ge) 小時,多則幾十個(ge) 小時,一個(ge) 縮小版的你就栩栩如生地站在麵前了這項神奇的技術就是最近大熱的3d打印技術,也稱為(wei) 增材製造技...

       把你的照片放在掃描儀(yi) 下掃描十幾秒,少則幾個(ge) 小時,多則幾十個(ge) 小時,一個(ge) 縮小版的你就栩栩如生地站在麵前了……這項神奇的技術就是最近大熱的3d打印技術,也稱為(wei) 增材製造技術。

  無需任何模具、刀具和工裝,就可以打印出人像、首飾、人造骨、航天模型等具有複雜結構的新產(chan) 品樣件和模型,由於(yu) 3d打印技術在工程等領域的廣泛應用前景,3d打印技術已成為(wei) 世界研究的焦點。12月10日,在江蘇省創業(ye) 中心江寧孵化基地的揭牌儀(yi) 式上,全國首家3d打印研究院揭牌入駐。

 

  織毛衣一樣“織”出來的3d打印

  天花板上的吊燈、航空航天的製作模型、高跟鞋……在紫金悠園的展廳內(nei) ,各式各樣的3d打印模型吸引了不少人的眼球。在3d打印出來的單色或彩色人像模型上,人物的神情、動作都與(yu) 真人的圖像分毫不差,還有不少具有藝術色彩的裝飾品也十分精致有趣。記者仔細感受了一下打出來的模型,模型的表麵上似乎有一圈圈細小的紋路。據技術負責人何堅介紹,3d打印最基本的原理就是層層疊加,就是將材料每0.1毫米切一層,層層疊加起來,就像織毛衣一樣“織”出來。

  3d打印的原材料可以是石膏粉、塑料、光敏樹脂等,材料不同,采用的鑄造技術也不同,而且不同的鑄造技術對應著不同種類的機器。記者在現場的兩(liang) 台小型3d打印機上看到,機器背麵的圓盤上盤著厚厚一匝的塑料絲(si) 。打出來的物品少則幾克,多則幾十克。一雙打印出的高跟鞋,它的重量僅(jin) 相當於(yu) 一個(ge) 小塑料碗的重量。

  據了解,會(hui) 場展示的各類打印機售價(jia) 在2萬(wan) 到3萬(wan) 之間,小型的機器一般用來打印一些較小的模型,打1個(ge) 50公分的模型隻需要1個(ge) 小時。“像打印航空航天無人機,就需要一兩(liang) 個(ge) 月。”何堅指著不遠處的大型打印機說。

 

  依托三種鑄造原理 針對性強

  3d打印技術主要依托於(yu) 熔融沉積技術、選擇性激光燒結技術和光固化技術。選擇性激光燒結技術能夠同時使用兩(liang) 台激光器並行加工,製作出大尺寸的砂型零件,其中用尼龍粉末製成的管道結構可以直接用於(yu) 汽車和航空航天領域。光固化技術則主要以光敏樹脂為(wei) 原料,計算機控製下的紫外激光按加工零件的分層截麵信息逐層對樹脂進行掃描,使其產(chan) 生光聚合反應,從(cong) 而形成零件的一個(ge) 薄層截麵。這種技術的精度更高,表麵質量好,原材料利用率達到100%,能製造形狀特別複雜的空心零件和特別精細的首飾、工藝品等。

  “像人們(men) 比較關(guan) 心的人像打印技術,用選擇性燒結技術打印的話,一般是通過噴膠將石膏粉一層層粘結起來,用光固化技術則是可以多個(ge) 同時打,當光照射到光敏樹脂形成的薄麵上時,薄麵就可以自動凝結。”何堅解釋道。

  對於(yu) 一些相對複雜的部件和新產(chan) 品,在3d打印技術應用之後,可以提高製造效率,打印複雜程度不同的物品,3d打印技術的成本相差不大。目前來說,增材製造設備在軟件功能和後處理方麵還存在許多問題需要優(you) 化。在成型過程中,需要找到支撐物,軟件的智能化和自動化需要進一步提高。在製造過程中,工藝參數與(yu) 材料的匹配性需要智能化以及加工完成後的粉料或支撐的去除問題。 

 

未來或可打印人體(ti) 骨骼

  如今,3d打印技術在各個(ge) 領域都有了很好的應用,比如生物製造、汽車、家庭、玩具、工藝品等產(chan) 業(ye) 。隨著生活水平的逐漸提高,人們(men) 在攝影方麵已不再僅(jin) 僅(jin) 滿足於(yu) 二維,一些準父母也希望給還沒出生的孩子打印3d影像來留念,比如最近,在南京河西萬(wan) 達廣場等地區就出現了麵向市民的3d影樓。

  將來,3d打印技術還將有著更廣泛的應用領域,尤其是在生物科技方麵。用3d技術打印一個(ge) 骨骼支架,骨骼上附有有培養(yang) 好的細胞,打印的原材料都是可溶的,與(yu) 生物相容,骨骼在人體(ti) 中獲得培養(yang) 之後,又降解為(wei) 自身的骨細胞……這項已經在動物身上試驗成功的技術,被在3d打印領域的領軍(jun) 人物盧秉恒院士稱為(wei) “5d技術”。

  “向各種應用材料發展,這是一個(ge) 大趨勢。未來的發展趨勢是從(cong) 3d打印到4d打印,然後到5d打印。”盧秉恒院士說,3d打印產(chan) 業(ye) 化進程雖在中國剛剛起步,近年來,產(chan) 業(ye) 調整和科技發展方麵迎來了新的高潮,紫金江寧正可以作為(wei) 科技創新的沃土。此次與(yu) 紫金江寧合作的3d打印研究院正是在盧秉恒帶領下的一個(ge) 開放技術平台。

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