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幸运飞艇设计的长度为0.3米

日期:2019-04-12 01:01

  3D电影、3D游戏、3D投影仪、3D地图……现如今,3D俨然是个炙手可热的词汇。能打印出实物的3D打印机你见过吗?扬子晚报记者昨天在南京江宁滨江开发区见识了一台3D打印机,它能打印耳朵、骨骼、肾脏、建筑物模型、玩具……更神奇的是,耳垂摸起来还肉乎乎的、弹性十足。据掌握该技术的南京师范大学电气与自动化工程学院杨继全博士介绍,目前全球的3D打印机技术美国最成熟,国内拥有完全自主知识产权的只有两三家公司。

  在南京宝岩自动化有限公司里,杨继全博士接受了扬子晚报记者的专访,他的公司目前主营业务是生产打印机设备,以及提供打印服务。眼前的这台3D打印机外观和普通打印机差不多,它为什么这么牛?因为它跟我们平时用的打印机完全不一样,它打印出来的,不是纸,而是实实在在的物品。

  第一眼看到这玩意许多人都会发出“哇哦”的惊叹,不过慢慢看,也能看出点门道来打印机是连着电脑的,电脑里先显示出来模型,打印机的喷头里会“吐出”许多类似塑料纤维的“丝”,这些“丝”最后融成了电脑里展示的模型。再说得简单点,打印机就是一个模具,只要电脑里头有模型,想打印什么,它都可以按照指令给你“印”出来。

  杨继全团队研发的3D打印机一诞生,就受到了医院的追捧,医生希望拿着打印出来的“人体器官”给病人讲解手术方案,探讨治疗过程,毕竟很少有病人能看得懂CT数据、拍出来的片子。

  “订制人工假耳的客户是上海市一家医院,因为一位病人的耳朵需要动手术,医生想做出一个1:1模型,便于跟病人沟通手术方案。”杨继全说,由于材质选用的是工艺淀粉,采用的是喷墨打印工艺。先用3D扫描仪对病人的耳朵进行扫描,然后将采集来的数据输入电脑,接着建立模型,这部分工作对于设计师来说很轻松。随后,3D打印机连接到电脑上,在打印机的材料口放入工业淀粉,开始打印,1个多小时即可完成。如果有自己的3D打印机,打印这样的两只耳朵,使用工业淀粉4克,原料费仅需12元。

  为了达到仿真效果,杨继全在工业淀粉中加了渗透剂,使打印出的耳朵呈酥松孔状,松软、有弹性,摸起来有肉体的感觉,触感很像皮肤。3D打印机能打印出的人体软组织远不止耳朵,还打印过肾脏、心脏……

  杨继全表示,未来,只要攻克了材料方面的难题,打印出质量更好的骨骼替代品或将帮助外科医生进行骨骼损伤的修复,打印出的内脏器官或许可以直接移植到人体内,打印出的假肢或许能与人体完美融合。

  杨继全告诉扬子晚报记者,3D打印机除了能打印耳朵、心脏外,还能打印出一座完整的建筑物。几年前,南师大仙林图书馆举办落成庆典时,南师大委托他打印一个图书馆模型,作为礼物送给捐助建设该图书馆的香港朱敬文教育基金会。

  学校提供的建筑平面图纸,杨继全表示“看不懂”,带着设计师去现场从各个角度拍了照片,导入电脑,花了一个多小时搞定了三位数据模型,设计的长度为0.3米,按1:1000的比例一次性打印出了建筑物模型。这些年,3D打印服务的客户中学校也占了很大比例,老师需要“打印”教具,大学生的设计需要“打印”出来,不久前东南大学工业设计一个班级毕业设计作品的打印都被公司给“包”了。

  家居业的企业家对3D打印机也充满兴趣,最近一位国内做红木家具颇有规模的老总找到杨继全,希望打印出微型复制品作为纪念品,赠送给购买红木家具的客户。而南京博物馆也有意向与他合作,打印文物复制品,以这种个性化的纪念品来送给来宾。

  3D打印机出现在2010年,是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的,功能上与激光成型技术一样,采用分层加工、叠加成形,即通过逐层增加材料来生成3D实体,与传统的加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。说得简单一点,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,然后这些自带粘性的材料叠加到一起,成为一个立体物体。

  这类能打印人体器官的3D打印机售价高达五万元起步,高昂的价格让个人用户望而却步。杨继全发现,九岁的儿子对3D打印机格外感兴趣,孩子在IPAD上勾画出一些动物造型,缠着他要打印出来。这给杨继全带来了灵感,他带领团队最新研发了一款家用小型3D打印机,售价六七千元,耗材是平价的塑料丝,旨在成为工薪家庭能买得起的3D打印机。

  “孩子的创造力往往很惊人,在一些常用电脑软件的辅助下,他们经常能设计出奇形怪状的东西,比如玩具、文具。有了3D打印机,孩子们的作品不仅能看得见,还能摸得着,对孩子来说,也是一件极有成就感的事,说不定一个‘小小发明家’就此诞生了!”身为一个父亲,杨继全对家用3D打印机对孩子的吸引力充满信心,他认为这款神奇机器将迅速获得孩子们的青睐,成了他们的大玩具,他们享受自己动手设计、想要什么就打印什么的乐趣。

  个人设计师、DIY爱好者也是杨继全的目标客户群。对很多设计师而言,很多灵感会不时涌现,并且可能稍纵即逝。如果有一台小型3D打印设备,那么设计理念会在顷刻间变为现实。设计师可这样做:有了想法,“打印”出来,拿着它和别人分享,然后修改并再“打印”一个……

  对于处于起步阶段的小公司来说,一般制作样品需要专门开模,时间周期长,单价高。为了吸引外商下订单,几个小时内“打印”出样品,发挥眼见为实的优势,比“纸上谈兵”效果好太多了。洽谈时,还可根据客户意见随时修改,快速出样品,再修改。如此一来,新品开发的流程大大缩短,成本也大为降低。

  这款打印机属于买得起也用得起的类型,杨继全设计的耗材是ABS塑料丝(五大合成树脂之一,是目前产量最大、应用最广泛的聚合物),无毒、无味,价格便宜,每千克仅300元。比普通塑料丝熔点高,熔点为230°,“打印”出的“杯子”、“茶壶”倒入开水完全没有问题,尽管放心地喝。

  一段时间以后,家里堆积了许多不想要的“打印”物品,怎么办?杨继全说,别担心,公司以一定价格回收材料,不用担心会浪费。

  对于3D打印机未来的发展前景,杨继全形容是:“只有想不到,没有打不了。”理论上来说,打印机的技术已日趋成熟,关键在于新材料的开发,例如我们尝试着用石膏粉打印出了一双阿迪运动鞋,虽然形似了,但弹性不够,无法真正穿着。“各国都在积极研究新材料,国外打印出了一台汽车,可以吃的药片。”杨继全说。

  他描述说,未来3D打印机将改变我们的生活。你可以打印自己设计的首饰、鞋子、衣服;你不需要有高超的厨艺,放入食材,便可以打印出色香味俱佳的食物;你想换一个手机壳,没问题,DIY一个,立刻打出来……

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