探訪南京企業自主研發的三維印刷技術
2012-06-04 08:39 來源：南報網 責編：王岑
- 摘要：
- 美國科幻作家羅伯特•希克利曾在小說中這樣寫道：如果有一臺“萬能制造機”，只要按下按鈕，對著機器發出指令，“我要直徑4厘米的螺帽”，機器閘板就會緩緩打開，一個螺帽赫然出現在眼前。
【CPP114】訊：美國科幻作家羅伯特•希克利曾在小說中這樣寫道：如果有一臺“萬能制造機”，只要按下按鈕，對著機器發出指令，“我要直徑4厘米的螺帽”，機器閘板就會緩緩打開，一個螺帽赫然出現在眼前。如今，科幻小說里描述的場景正逐漸變成現實。目前，入駐南京濱江開發區的一家高科技企業已自主研發出3D打印機，不僅能打印手機座、茶杯、梳子等生活用品，還能打印齒輪、螺帽、零部件等精密模型。
打印：先在電腦上設計出產品模型
在南京寶巖自動化有限公司辦公室，記者見到了這臺神奇的機器。它的外觀與普通打印機并無太大區別，操作起來相當簡單。首先，在電腦上設計出產品模型，將各種數據和參數輸入電腦。然后，點擊電腦屏幕上的“打印”，一會功夫，連接著電腦的3D打印機就開始忙碌起來，它從噴頭中一點點吐出絲線，如同做蛋糕裱花一樣一層層往上砌。不到2個小時，一個手機座就出現在記者面前。
“你現在所看到的手機座模型是打印出來的測試模型，它采用的絲材為ABS材料，這種材料適合生產的產品非常廣泛，如汽車內的各種零配件、各類辦公用品和機電類產品等。”該公司總經理黃巖介紹，他們研發的多款3D打印機產品均擁有自主知識產權，除了多款小型家用型3D打印機，還生產冰柜大小的大型全彩色3D打印機，這些不同型號打印機的市場售價預計在1萬元至25萬元不等，今年企業還將投資600萬元，實現3D打印機量產。目前，國內外僅有數家企業自主研發出3D打印機。
原理：一片一片疊加而成
那么3D打印機究竟是如何打印出立體物體呢？其實，3D打印技術和常見的2D打印技術在原理上幾乎一致，只不過換成了立體概念。用戶需要先用電腦軟件繪制設計三維圖形，3D打印機就會根據指令，以立體的方式從下到上一層一層噴涂原料，最終形成一個完整的產品。簡單地說，3D打印是斷層掃描的逆過程，斷層掃描是把某個東西“切”成無數疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，這些自帶粘性的材料疊加到一起，就成為一個立體物體。
與普通打印機不同，3D打印機使用的耗材是絲材、薄膜或粉墨，分別能打印出單色模型、多色模型，甚至是全彩色模型。其中，絲材直徑不到2毫米，一卷絲材長達幾百米，它在噴頭中被加熱熔化成半液態，隨后被擠壓出來涂抹在工作臺上，快速冷卻后形成一層薄片輪廓，再進行下一層的作業，好像一層層“畫出”截面輪廓，如此循環，最終形成產品。
應用：比傳統加工方法節省工時
“3D打印技術只需傳統加工方法10%——30%的工時。”黃巖說，例如，常規工業設計中，生產一個手機座，需要根據圖紙制作模具，再利用模具進行生產，通常需要幾天甚至一周時間。而使用3D打印機，能直接跳過模具制作環節完成產品生產，只要兩三個小時就能打印出來，成本僅需幾十元。3D打印技術可用于工業設計、模具制造、動漫玩具、生活用品等領域，不久的將來，3D打印機也許還將應用于血管、心臟等器官的再造和移植等醫學領域。
黃巖這樣描繪3D打印技術的未來場景：一個小朋友在家中設計好一個美術作品，只需輕點一下鼠標，寫字臺上的一臺3D打印機立刻打印出惟妙惟肖的三維模型，“如果使用不同材料的話，你甚至可以為家人打印一款美味的巧克力或一個逼真的建筑模型。”
打印：先在電腦上設計出產品模型
在南京寶巖自動化有限公司辦公室，記者見到了這臺神奇的機器。它的外觀與普通打印機并無太大區別，操作起來相當簡單。首先，在電腦上設計出產品模型，將各種數據和參數輸入電腦。然后，點擊電腦屏幕上的“打印”，一會功夫，連接著電腦的3D打印機就開始忙碌起來，它從噴頭中一點點吐出絲線，如同做蛋糕裱花一樣一層層往上砌。不到2個小時，一個手機座就出現在記者面前。
“你現在所看到的手機座模型是打印出來的測試模型，它采用的絲材為ABS材料，這種材料適合生產的產品非常廣泛，如汽車內的各種零配件、各類辦公用品和機電類產品等。”該公司總經理黃巖介紹，他們研發的多款3D打印機產品均擁有自主知識產權，除了多款小型家用型3D打印機，還生產冰柜大小的大型全彩色3D打印機，這些不同型號打印機的市場售價預計在1萬元至25萬元不等，今年企業還將投資600萬元，實現3D打印機量產。目前，國內外僅有數家企業自主研發出3D打印機。
原理：一片一片疊加而成
那么3D打印機究竟是如何打印出立體物體呢？其實，3D打印技術和常見的2D打印技術在原理上幾乎一致，只不過換成了立體概念。用戶需要先用電腦軟件繪制設計三維圖形，3D打印機就會根據指令，以立體的方式從下到上一層一層噴涂原料，最終形成一個完整的產品。簡單地說，3D打印是斷層掃描的逆過程，斷層掃描是把某個東西“切”成無數疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，這些自帶粘性的材料疊加到一起，就成為一個立體物體。
與普通打印機不同，3D打印機使用的耗材是絲材、薄膜或粉墨，分別能打印出單色模型、多色模型，甚至是全彩色模型。其中，絲材直徑不到2毫米，一卷絲材長達幾百米，它在噴頭中被加熱熔化成半液態，隨后被擠壓出來涂抹在工作臺上，快速冷卻后形成一層薄片輪廓，再進行下一層的作業，好像一層層“畫出”截面輪廓，如此循環，最終形成產品。
應用：比傳統加工方法節省工時
“3D打印技術只需傳統加工方法10%——30%的工時。”黃巖說，例如，常規工業設計中，生產一個手機座，需要根據圖紙制作模具，再利用模具進行生產，通常需要幾天甚至一周時間。而使用3D打印機，能直接跳過模具制作環節完成產品生產，只要兩三個小時就能打印出來，成本僅需幾十元。3D打印技術可用于工業設計、模具制造、動漫玩具、生活用品等領域，不久的將來，3D打印機也許還將應用于血管、心臟等器官的再造和移植等醫學領域。
黃巖這樣描繪3D打印技術的未來場景：一個小朋友在家中設計好一個美術作品，只需輕點一下鼠標，寫字臺上的一臺3D打印機立刻打印出惟妙惟肖的三維模型，“如果使用不同材料的話，你甚至可以為家人打印一款美味的巧克力或一個逼真的建筑模型。”
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