到漫畫人物、手機外殼,大到人體模型、汽車部件,通過3D打印機,立即能轉化為實物。黑龍江科技大學張海錄師生近10人團隊歷時一年半時間,成功打造出“冰城造”民用3D打印機。據了解,這款3D打印機可“自我復制”,價格約為市面3D打印機的1/3,打印速度較市面同類產品快40%。
科技創(chuàng)新比賽缺零件 “逼出”自造3D打印機構想
2012年,黑龍江科技大學教師張海錄帶領幾名學生參加了一場大學生科技創(chuàng)新比賽,當時他們的參賽題目是“微型車床”項目,整個題目需要加工很多零件,他們跑了很多機械加工廠,因為零件數量少,所有工廠都因成本問題拒絕加工零件,這讓他們的比賽陷入了困境。
“當時非常著急,如果能自己生產零件就好了”,張海錄告訴記者,一個偶然的機會,他們在網絡上查到有一種機器可以打印出立體的零件,當時剛剛在國外被發(fā)明出來,“我們卯足了勁,就是要造出適合普通人的3D打印機”。于是,被幾個零件難住的張海錄和他的學生們抱著“血戰(zhàn)到底”的態(tài)度開始了“冰城造”3D打印機的研究制造。
為造3D打印機廢寢忘食 年幼孩子撇給妻子
“研發(fā)那段時間沒日沒夜,覺得對妻子、孩子有愧疚”,張海錄告訴記者,他們團隊的整個研發(fā)過程花費了大約一年半的時間,期間指導老師和學生付出了大量的時間、經歷和金錢。
據團隊成員回憶,2013年年初,研發(fā)到了最重要的階段,張海錄為了不耽誤設備研發(fā)進度,放棄了所有周末的休息時間,把年僅1歲半的孩子交給妻子一個人看。在3D打印機研發(fā)初期,樣機沒有完成之前,因為沒有經費支持的,這期間的所有研發(fā)支出,都是由張海錄用工資墊付。參與項目的學生也同樣放棄了假期,每天晚上都工作到23時,直到教學樓里值班的更夫鎖門時才離開實驗室。為了早一天把設備研發(fā)出來,學生們基本上吃住在實驗室。
一年半之后,張海錄團隊的3D打印機終于出爐了。
能自我復制 獲兩項國家級發(fā)明專利
“我們的3D打印機能‘自我復制’”,張海錄介紹,目前市面上大多3D打印機構造繁瑣,多為金屬材質,他們研發(fā)的3D打印機,構造簡約,能夠用這種3D打印機打印出自身零件,制造出一模一樣的3D打印機。
13日上午,記者看到,張海錄辦公室內的近10臺3D打印機正在工作,標有姓名、電話或者logo的手機鏈、名片盒、掛飾;建筑沙盤的工藝、結構復雜零件,甚至北京故宮博物院價值8000萬玉杯復制品正在3D打印機的噴墨下變?yōu)榱Ⅲw物體。
據介紹,張海錄團隊的3D打印機的噴墨及工程結構方式剛剛獲得了國家級專利發(fā)明,作為3D打印機“墨水”的塑料耗材也是麥秸稈焚燒產生的無毒害材料,目前,張海錄團隊也準備在環(huán)保塑料耗材上投入人力物力,進行自主研發(fā)。
據張海錄介紹,目前市面上的3D打印機大部分是由國外引進的,價格在3萬元至20萬元之間,小部分國產的3D打印機價格也均在15000元以上,而張海錄團隊的3D打印機價格約為市面3D打印機價格的1/3。
“同類3D打印機打出的產品每克價格與白銀每克市價相同”,張海錄告訴記者,他們研發(fā)的3D打印機從價格成本上初步解決了3D打印機不能批量投入民用生產線上的問題。此外,張海錄告訴記者,通過相關測試表明,這款3D打印機的打印速度比市面上同類設備快40%。
“中國立體打印機第一人”贊“冰城造”3D打印機
14日,被譽為“中國立體打印機第一人”的華中科技大學材料學院教授史玉升接受記者采訪時表示,此前他了解并探討過張海錄團隊研發(fā)的3D打印機,他認為張海錄團隊的3D打印機并聯結構(區(qū)別于傳統(tǒng)3D打印機的“XYZ結構”)屬國內首創(chuàng),且打印精度堪比國外3D打印設備。
“從技術投入、市場價格、簡約便攜等特點上來看,都是對3D打印機在民用市場上的一種突破”,史玉升表示,他希望看到像張海錄團隊這樣的3D打印機研發(fā)成果在國內研發(fā)團隊中百花齊放,能夠有更多的團隊或個人助力國內3D打印機技術的推進。
談及今后對于3D打印機的暢想,張海錄表示,他希望通過打開3D打印機民用市場作為產品渠道,“科技以人為本,走好3D打印機民用道路后,還要拓展更多新產品”,目前,張海錄團隊正在研發(fā)更為尖端的3D打印機,他希望團隊的產品今后能在國內市場上普及。
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