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      腦洞大開:吃3D打印披薩住3D打印房子!

      17-03-15
          3D打印,它在國際上被認為是“具有工業革命意義的制造技術”。人們都知道3D打印技術是一項前沿科技,關于它的神乎其技也都有所耳聞,但是3D打印到底為何物?它有什么樣的用途?與我們的生活又有怎么的關系?多數人對此知之甚少。

          3D打印技術可以制造出傳統生產方式無法制造出的創意設計、個性化和復雜程度高的產品。它不僅在工業領域展現出了巨大的應用價值,生活中,想要擁有一只造型獨特的水杯、一個專屬的手機保護殼,或者一件與眾不同的上衣,3D打印技術都有可能幫你實現。

          快速“壘”出創意產品
          千人計劃特聘專家、武大深圳研究院3D打印工程技術研發中心主任、深圳維示泰克技術有限公司CEO陳文娟博士介紹,通俗地說,3D打印就是把裝有塑料或粉末狀金屬等可黏結材料的打印機與電腦連接,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把電腦里的藍圖變成實物的一種制造方法。它所打印出來的是真實存在的物理物體。
          “3D打印的過程,就像是用磚頭建房子一樣?!标愇木暾f,最初把設計好的三維模型通過切片軟件“切”成很多層疊加的薄片,根據切片的結果,3D打印機會在打印平面上用原材料先打印出最底部的一層,接著再打印上面的部分。通過每一層薄片的不斷疊加,最后“壘”成一個三維實體。
      普通辦公打印機“吃”的是墨水,而3D打印機“吃”的通常是塑料線材、金屬粉末、陶瓷顆粒、液態感光樹脂等材料。從技術的角度看,3D打印與傳統印刷有著相似之處,只不過傳統印刷是在平面上印一層,而3D打印需要多層鋪設材料。
      根據不同的技術,3D打印可以使用不同的材料,包括塑料、樹脂、橡膠、金屬等工業材料,人造骨粉、生物細胞等醫用材料,甚至是奶酪、砂糖、巧克力等食品材料。依據電腦的三維模型,打印機能打印出工業零件、汽車、玩具、人造器官、食物等各種想要的東西。

      與傳統制造技術相比,3D打印不必事先制造模具,也無需通過復雜的鍛造工藝就能得到最終產品。陳文娟告訴記者,在生產上可以簡化制造程序,縮短研制周期,降低生產成本。同時,它兼具快速生成和個性化制作的特征。任何新奇的設計,只要有電腦設計圖,就能“打印”出實物,且耗時短。以手鐲為例,目前,深圳本地企業已經具備在6分鐘內“打印”出一只手鐲樣品的能力。

          應用范圍十分廣泛
          陳文娟介紹,目前,3D打印技術的應用主要體現為四種方式:概念模型、結構和外觀測試、功能測試和直接制造。其應用領域主要集中在大眾消費、工業應用和生物工程方面。
          在工業應用中,3D打印能實現對一些形狀復雜、尺寸細微、性能特殊的零部件,大型金屬結構件和金屬零部件的直接制造,便于解決傳統制造方式生產效率低、制造能力不足等問題,這對航空航天、國防軍工領域而言,意義重大。
      醫用方面,3D打印機制作的假肢、助聽器、人造牙齒、骨移植物、器官等實物能夠快速地幫助病人康復,給傷殘人士帶來了福音。例如蘇丹暴力事件受害者丹尼爾,現已裝上了3D打印假肢手臂和手。與此同時,3D打印人體器官(如腎臟和血管)已在研發之中。
      食品制作是3D打印的另一項應用。我們可以用相應的材料,打印出形態各異的奶酪、冰塊和巧克力。法國烹飪學院用自主開發的3D打印機制作富有藝術感的美食,美國航空航天局(NASA)也在研究用3D打印機打印披薩之類的食物。
          在大眾消費領域,3D打印的應用則更加廣泛。從工藝設計、珠寶、鞋類、玩具,到教學、科研、文化創意等方面,不一而足。其中,近些年嶄露頭角的3D打印教育越來越多地走入中小學的課堂。在這方面,有深圳本土企業——維示泰克走在了行業的前端。

      由于較早進入該領域,研發實力和技術儲備技高一籌,維示泰克研制的高速桌面式3D打印機打印速度比市場主流機型快5倍。它能夠協助教師將抽象的教學概念通過實物進行呈現,幫助學生在課堂上高效地完成創意構思、三維建模設計和成品打印的過程。目前,維示泰克已與深圳市十幾所中小學合作,開設了3D打印云課堂的課聯網。

          未來走入日常生活
          商用3D打印早已成為現實,但目前普及度并不高,它主要面臨著材料技術和軟件技術方面的瓶頸,同時在提升打印速度、效率與精度上也有待新的突破。
          盡管目前3D打印機對普通人來說并不常見,但在不久的將來,它將會出現在車間里、餐桌上、廚房內,打印房子,甚至是航天飛機中,愈發成為人們不可或缺的生活幫手。
          專業人士預測,未來的家具生產商將不再需要設計千篇一律、缺乏新意的產品,轉而由顧客提供自行設計的方案;購物網站可能只需要提供產品設計圖,由顧客在家自行打印成品,從而大幅減少運費。
      或許不久以后,我們就能夠看到,宇航員們用3D打印機在外太空打印出生存所需的物品;南極基地的工作人員再也不需要為下一次補給等待半年,就能用3D打印機制造出所需物資;偏遠地區的人們可以在家打印需要但無法及時購買到的生活用品;孩子們也可以自由發揮想象,讓一些奇思妙想變成實實在在的東西。
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