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3D新聞

3D打印技術如何“無中生有”

星之球科技 來源:和訊網(wǎng)2013-09-26 我要評論(0 )   

20年前,人們要打印文件時都會去打印中心。今天,一些顧客來到打印中心是為了用3D打印機和激光切割機做點生活用品。 無中生有已不是問題 來杯冰水!《星際迷航》中的飛...

      20年前,人們要打印文件時都會去打印中心。今天,一些顧客來到打印中心是為了用3D打印機做點生活用品。

 

  “無中生有”已不是問題

  “來杯冰水!”《星際迷航》中的飛船船長柯克很快就得到了他想要的東西。飛船上的復制機什么都可以制造,包括食品,只要所有化學成分都被存儲在數(shù)據(jù)庫中就行。

 

  難道這只是純科幻影片中的場景?誠然,想利用存儲的數(shù)據(jù)文件復制水和冰塊,還需要科研人員走很長的路。不過玻璃杯的制造在今天已不成問題:一臺3D打印機就能做到,比如2X復制器,這一代號是為了紀念那部有關星際飛船的著名電視連續(xù)劇。

 

  然而對一般人來說,打印玻璃為時尚早。雖然有所謂的選擇性激光技術可以生產(chǎn)出玻璃和金屬制品,但這不是每個人都能做到的事,普通人最好先從打印樹脂制品開始。

 

  “在傳統(tǒng)工業(yè)中,人們用原材料進行生產(chǎn),而我們完全逆其道而行。”瑞士Zedax股票有限公司總裁盧西恩·希爾施說。

 

  2005年他組建的公司是瑞士最早的3D打印機公司之一。具體地說,他是在實驗室中從事添加劑光固化快速成型技術。

 

  我們前往采訪的這一天,這位年輕企業(yè)家剛剛得到了一款高級品牌手表的樣品。他對設計稍加改動之后,啟動了打印程序。

 

  雖然看起來像兒童游戲,但實際操作中還是會復雜一些。“人們經(jīng)常忘記要做的第一步是編程。如果沒有3D設計,就必須對原件進行掃描,這需要更多時間。一般情況下,在電腦中從頭設計比掃描原件要簡單。”他說。

 

  樣品的數(shù)據(jù)被分成“小塊”,一層層發(fā)送給打印機。機器將原材料融化,打印程序啟動,噴嘴開始在平面上快速運動,每一層打印結束后添加樹脂層。這個過程持續(xù)了幾分鐘,然后又開始打印我們在電腦屏幕上看到的玻璃表面和金屬表殼。物體在原材料熔液中形成,激光束聚合需要變硬的部分,最后整個物體將被固化。

 

  37分鐘后,我們從屏幕上看到這一樹脂模型已基本成型?,F(xiàn)在只需去掉保護膏,將成品放在另一臺機器上拋光,完成!這一樹脂復制品活脫脫就是我們在電腦上看到的3D模型。

 

形狀、產(chǎn)量無拘束 

  市場上存在各種形式的“快速成型”技術,走入大眾的3D打印技術使用的是熔融沉積成型原理,這是上世紀80年代末研發(fā)出的技術。最新一代的打印機甚至可以將各種不同的樹脂混合在一起。目前市場上有約50種樹脂,它們有著不同的顏色和硬度。

 

  新型打印機能做出任何一種形狀,這種新科技的另一優(yōu)勢是高速。“我們制作一個產(chǎn)品最多需要3天時間。”希爾施的大部分顧客來自鐘表制造業(yè)。

 

  “當一家企業(yè)的負責人無法在5種不同的新款式中做出抉擇,這時候如果有個樣品拿在手中,會比看設計圖要強得多,能縮短做決策的時間。”

 

  何況,制造一個3D樣品比傳統(tǒng)樣品要經(jīng)濟實惠。一塊瑞士手表的玻璃所需費用在100~150瑞郎之間(1瑞郎約合6.5元人民幣)。

 

  也有顧客訂購一些“簡單”物件,比如某種機器的零部件。因為需求量不大,所以不值得批量生產(chǎn)。“都是些單個物體,這種技術不適合大批量生產(chǎn)。”希爾施表示。

 

  3D打印實驗室Fab Lab的老板賈恩坦·布西指出,“目前3D打印機無法替代傳統(tǒng)工業(yè),而是對其進行了重組”。至于美國總統(tǒng)奧巴馬在今年2月一次講話中所說的“革命”,布西認為用“進化”更恰當。

 

  “某些材料尚不可能用來3D打印。”他強調(diào),“但這種技術能制造出特別復雜的東西,并改變?nèi)说乃悸罚@一點不容置疑。”

 

  “20年前,當人們要打印文件時,都會去打印中心。今天家家都有打印機,因此打印中心必須專業(yè)化?,F(xiàn)在3D打印機可能也會經(jīng)歷同樣的發(fā)展歷程。”

 

 

數(shù)碼時代的手工藝術

  現(xiàn)在人們花500瑞郎就可以買一臺3D打印機,當然,打印效果無法比擬那些幾十萬瑞郎的專業(yè)打印機,不過做些有創(chuàng)意的數(shù)碼物件或滿足小企業(yè)的需求,還是綽綽有余的。

 

  弗朗索斯·佩雷特與妻子安妮認識3D打印技術純屬巧合。“我妻子是做巧克力的,我是測量員,我希望能幫到她。她需要木質(zhì)模子做塊狀巧克力。我們設計出了模子的具體花樣,但問了許多木工,卻無人能做出這么精細的花紋。”

 

  在網(wǎng)上尋找一番后,他們找到了Fab Lab實驗室。這一位于瑞士西部城市納沙泰爾的制作室,為顧客提供各種生產(chǎn)數(shù)碼產(chǎn)品的機器,比如3D打印機。在那里任何人都可以花不多的錢,使用現(xiàn)成的材料打印產(chǎn)品,同時會被要求將自己的技能分享給其他人。

 

  “我用U盤帶去了設計草圖,一開始想用3D打印機,后來發(fā)現(xiàn)效果更好。做出的模子非常完美,用3D打印機應該也行,只是塑料模子對于每天連續(xù)使用還是不夠結實。”

 

  從促銷者的角度,F(xiàn)ab Lab有可能在基礎上改變市場理念:每個人都可以自己生產(chǎn)日用品,或者將產(chǎn)品個性化,同時還能緩解那些遠離工業(yè)中心的偏僻地區(qū)的生產(chǎn)困難。目前Fab Lab正參與一個坦桑尼亞的水利項目,希望為當?shù)刂圃旒毙璧碾娮釉?/p>

 

  佩雷特夫婦受到了Fab Lab的啟發(fā),決定在今后幾個月里做出更多別出心裁的巧克力模子。“我們還需進行測試,技術上應該可以做到。我做好3D草圖,用3D打印機打印出成品,注入熱巧克力,做出不同形狀的巧克力來。”佩雷特說。

 

  電視劇中的柯克船長一定會感到嫉妒,因為就算在戲中,他也無法在他的飛船上享受到用3D打印的模子做出的巧克力。

 

 

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