探访南京企业自主研发的三维印刷技术
2012-06-04 08:39:28.0 来源：南报网 责编：王岑
- 摘要：
- 美国科幻作家罗伯特•希克利曾在小说中这样写道：如果有一台“万能制造机”，只要按下按钮，对着机器发出指令，“我要直径4厘米的螺帽”，机器闸板就会缓缓打开，一个螺帽赫然出现在眼前。
【CPP114】讯：美国科幻作家罗伯特•希克利曾在小说中这样写道：如果有一台“万能制造机”，只要按下按钮，对着机器发出指令，“我要直径4厘米的螺帽”，机器闸板就会缓缓打开，一个螺帽赫然出现在眼前。如今，科幻小说里描述的场景正逐渐变成现实。目前，入驻南京滨江开发区的一家高科技企业已自主研发出3D打印机，不仅能打印手机座、茶杯、梳子等生活用品，还能打印齿轮、螺帽、零部件等精密模型。
打印：先在电脑上设计出产品模型
在南京宝岩自动化有限公司办公室，记者见到了这台神奇的机器。它的外观与普通打印机并无太大区别，操作起来相当简单。首先，在电脑上设计出产品模型，将各种数据和参数输入电脑。然后，点击电脑屏幕上的“打印”，一会功夫，连接着电脑的3D打印机就开始忙碌起来，它从喷头中一点点吐出丝线，如同做蛋糕裱花一样一层层往上砌。不到2个小时，一个手机座就出现在记者面前。
“你现在所看到的手机座模型是打印出来的测试模型，它采用的丝材为ABS材料，这种材料适合生产的产品非常广泛，如汽车内的各种零配件、各类办公用品和机电类产品等。”该公司总经理黄岩介绍，他们研发的多款3D打印机产品均拥有自主知识产权，除了多款小型家用型3D打印机，还生产冰柜大小的大型全彩色3D打印机，这些不同型号打印机的市场售价预计在1万元至25万元不等，今年企业还将投资600万元，实现3D打印机量产。目前，国内外仅有数家企业自主研发出3D打印机。
原理：一片一片叠加而成
那么3D打印机究竟是如何打印出立体物体呢？其实，3D打印技术和常见的2D打印技术在原理上几乎一致，只不过换成了立体概念。用户需要先用电脑软件绘制设计三维图形，3D打印机就会根据指令，以立体的方式从下到上一层一层喷涂原料，最终形成一个完整的产品。简单地说，3D打印是断层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西“切”成无数叠加的片，3D打印就是一片一片的打印，这些自带粘性的材料叠加到一起，就成为一个立体物体。
与普通打印机不同，3D打印机使用的耗材是丝材、薄膜或粉墨，分别能打印出单色模型、多色模型，甚至是全彩色模型。其中，丝材直径不到2毫米，一卷丝材长达几百米，它在喷头中被加热熔化成半液态，随后被挤压出来涂抹在工作台上，快速冷却后形成一层薄片轮廓，再进行下一层的作业，好像一层层“画出”截面轮廓，如此循环，最终形成产品。
应用：比传统加工方法节省工时
“3D打印技术只需传统加工方法10%——30%的工时。”黄岩说，例如，常规工业设计中，生产一个手机座，需要根据图纸制作模具，再利用模具进行生产，通常需要几天甚至一周时间。而使用3D打印机，能直接跳过模具制作环节完成产品生产，只要两三个小时就能打印出来，成本仅需几十元。3D打印技术可用于工业设计、模具制造、动漫玩具、生活用品等领域，不久的将来，3D打印机也许还将应用于血管、心脏等器官的再造和移植等医学领域。
黄岩这样描绘3D打印技术的未来场景：一个小朋友在家中设计好一个美术作品，只需轻点一下鼠标，写字台上的一台3D打印机立刻打印出惟妙惟肖的三维模型，“如果使用不同材料的话，你甚至可以为家人打印一款美味的巧克力或一个逼真的建筑模型。”
打印：先在电脑上设计出产品模型
在南京宝岩自动化有限公司办公室，记者见到了这台神奇的机器。它的外观与普通打印机并无太大区别，操作起来相当简单。首先，在电脑上设计出产品模型，将各种数据和参数输入电脑。然后，点击电脑屏幕上的“打印”，一会功夫，连接着电脑的3D打印机就开始忙碌起来，它从喷头中一点点吐出丝线，如同做蛋糕裱花一样一层层往上砌。不到2个小时，一个手机座就出现在记者面前。
“你现在所看到的手机座模型是打印出来的测试模型，它采用的丝材为ABS材料，这种材料适合生产的产品非常广泛，如汽车内的各种零配件、各类办公用品和机电类产品等。”该公司总经理黄岩介绍，他们研发的多款3D打印机产品均拥有自主知识产权，除了多款小型家用型3D打印机，还生产冰柜大小的大型全彩色3D打印机，这些不同型号打印机的市场售价预计在1万元至25万元不等，今年企业还将投资600万元，实现3D打印机量产。目前，国内外仅有数家企业自主研发出3D打印机。
原理：一片一片叠加而成
那么3D打印机究竟是如何打印出立体物体呢？其实，3D打印技术和常见的2D打印技术在原理上几乎一致，只不过换成了立体概念。用户需要先用电脑软件绘制设计三维图形，3D打印机就会根据指令，以立体的方式从下到上一层一层喷涂原料，最终形成一个完整的产品。简单地说，3D打印是断层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西“切”成无数叠加的片，3D打印就是一片一片的打印，这些自带粘性的材料叠加到一起，就成为一个立体物体。
与普通打印机不同，3D打印机使用的耗材是丝材、薄膜或粉墨，分别能打印出单色模型、多色模型，甚至是全彩色模型。其中，丝材直径不到2毫米，一卷丝材长达几百米，它在喷头中被加热熔化成半液态，随后被挤压出来涂抹在工作台上，快速冷却后形成一层薄片轮廓，再进行下一层的作业，好像一层层“画出”截面轮廓，如此循环，最终形成产品。
应用：比传统加工方法节省工时
“3D打印技术只需传统加工方法10%——30%的工时。”黄岩说，例如，常规工业设计中，生产一个手机座，需要根据图纸制作模具，再利用模具进行生产，通常需要几天甚至一周时间。而使用3D打印机，能直接跳过模具制作环节完成产品生产，只要两三个小时就能打印出来，成本仅需几十元。3D打印技术可用于工业设计、模具制造、动漫玩具、生活用品等领域，不久的将来，3D打印机也许还将应用于血管、心脏等器官的再造和移植等医学领域。
黄岩这样描绘3D打印技术的未来场景：一个小朋友在家中设计好一个美术作品，只需轻点一下鼠标，写字台上的一台3D打印机立刻打印出惟妙惟肖的三维模型，“如果使用不同材料的话，你甚至可以为家人打印一款美味的巧克力或一个逼真的建筑模型。”
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