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3D打印 天大15年前就“会”了

导读: 以打印一个人来说,3D打印技术首先是通过软件,在电脑中建立一个人的三维立体图形,将图形传输到打印设备上,打印的过程中把人从脚底到头顶横切为成千个薄面,逐个面打印定形,并依次叠加在一起,最后出来一个3D立体模型。

  在最近热播电影《十二生肖》中有一项神奇的技术,神偷只要轻轻抚摸一遍艺术品,就能远程得到以假乱真的复制品。这项神奇的技术就是“3D打印”,其实早在15年前天津大学就拥有了3D打印技术与设备,这项技术已经为许多企业特别是中小科技企业的产品设计服务了很多年,神舟系列航天飞船上宇航员专用坐垫——“赋型缓冲减振坐垫”就是“3D打印”出来的。昨日,记者走入天津大学3D打印快速制造基地,零距离见识了神奇的3D打印技术,天大专家现场揭秘了3D打印技术、3D照相的神秘面纱。

  3D照片“烧”出来

  进入制造基地打印室,和普通复印店稍有不同,30多平方米房间内放置着两台两米多高的机器,外形看起来十分普通,自动工作中的机器发出嗡嗡的声响。工作人员掀开一台机器的罩子,记者看到一块边长0.5米的正方形白板上,一束红色的激光来回扫描,激光扫过后的区域颜色瞬间变深。天津大学材料学院的陈光辉讲解道,以打印一个人来说,3D打印技术首先是通过软件,在电脑中建立一个人的三维立体图形,将图形传输到打印设备上,打印的过程中把人从脚底到头顶横切为成千个薄面,逐个面打印定形,并依次叠加在一起,最后出来一个3D立体模型。而每个薄层的打印,如同刷墙,先涂上厚度为0.06mm的粉体材料,随后激光扫过需要打印区域的粉体瞬间被高温凝固,同时紧接着下一层薄面接力赛般再被激光定形,同时前后两层薄面之间能够实现无缝连接,如此往复叠加,最终成形后的固体部分,就是之前电脑制作的三维立体图实物。人经过扫描建模后,激光最终能“烧”出个一模一样的模型,如同照相一般。

  打印一比一真人仅需三天

  制造基地负责人崔国起告诉记者,目前基地的打印机单次能打印的最大体积是边长为0.5米的正方体。截至目前,基地打印过最大的物体是长度2米多的游艇。对于超出单次最大打印体积的物体,可以把物体分成几个部分打印后再拼装成整体。如果按1:1的比例打印一个1.7米高的成人,大概仅需三天,费用在一万多元。如果仅为巴掌大的模型,一天内就能完成,费用也仅需几百元。至于3D打印技术的精度,崔国起介绍目前基地打印过最小的部件为0.4mm,打个比方,如果打印比例一比一的真人,可以分辨出人的毛孔,如果脸上有青春痘的话,能够清楚地“照”出来。

  未来追求打印速度更快

  3D打印名字虽然新潮,实际上15年前,科技部就在国内设立了5个推广中心推广这项技术,天津大学作为首批推广中心之一当时就拥有该项技术。这项技术目前现实应用非常广泛,如大家熟知的神九每个宇航员的坐垫,就是天津大学利用这项技术制造模型,并最终制造出成品。在医疗领域,每个人的骨关节不一致,因此不能批量生产,利用这项技术能够实现快速个性化模型,并制造出与病人需求完全一致的关节。此外,该技术还在军工装备制造、机械交通、家电等领域有广泛应用。2012年年底,天津大学正式组成科研团体,对3D打印技术进行进一步的科研攻关,在当前的技术基础上,争取让未来的3D打印时间更快,材料应用更广,如直接用医疗材料打印人体植入部件等。
 

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