3D打印给创新插上翅膀

随着这项技术的成熟,医学、设计和其他一些高精尖领域将迎来爆发性的增长

3D打印给创新插上翅膀

本报驻比利时记者 张 杰

  图为Materialise公司与鲁汶国际工程学院合作制造的赛车,该赛车外壳是用猛犸光固化3D打印机一次成型打印的,轴承是用钛金属3D打印的。   
  本报记者 张 杰摄

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  3D打印这个词近两年迅速在全球火了起来,英国《经济学人》杂志认为它将“与其他数字化生 产模式一起,推动实现第三次工业革命”,美国《时代》周刊将其列为“美国十大增长最快的工业”。一家比利时公司因为协助鲁汶国际工程学院的学生打印了他们 设计的赛车“亚利欧”的外壳和一些主要轴承而名声大噪。带着很多疑问和困惑,也带着对现代科技的兴趣与好奇,记者专程采访了这家公司。

           

  有一款打印机是中国生产,可以打印较小的物件

   目前的3D打印机技术其实都差不多,主要包括熔融沉积成型、激光烧结法和光固化技术。现在销售很火的大部分家用3D打印机均采用熔融沉积成型技术,其优 点是价格低,但缺点也很明显——精度低,材料少。该类型打印机最高精度仅在0.1毫米左右,很难想象这个精度能够运用于商业生产。记者走访的这家名为 Materialise的比利时公司使用的熔融沉积成型打印机是由中国生产商制造的,只能打印一些比较小的物件,而物件的支撑、填充部分都需要人工剔除。 该公司宣传推广专员梵内莎向记者表示,“我们购置这台机器是为了满足员工的创新欲望。”

  Materialise公司在整个3D打印领域 享有很高的声誉,主要从事3D打印代工和3D打印机的灵魂——打印软件和驱动的设计。“并不是所有东西都能打印出来,千万不要小看了软件的作用”,该公司 副总裁兼亚太公司CEO维姆·迈克尔向记者介绍说,“目前的CAD、3DMax等绘图软件设计出的东西基本无法兼容商用的3D打印机,用普通绘图工具设计 的模型有精度或技术上的缺陷,也是无法打印的,这时就必须使用我们开发的商用软件处理,添加精度和支撑等。”记者跟随维姆参观了激光烧结打印机的机房。他 表示,最终定型的设计会被传送到这里,打印机打印都是全自动的,两台电脑可以控制这里的十几台打印机。

  还无法想象用3D造房子,但一根棍子可以很快打印成可用的凳子

   根据光固化原理设计制造的猛犸大型光固化3D打印机,是Materialise公司的看家法宝,在保持高精度的同时,可以打印最大尺寸 2.1×0.68×0.8米的大型物件,基本满足了大型商业需要。光固化技术并非采用打印机喷头直接喷射材料层层堆筑的方式,而是采取对层层堆筑的液体平 面直接切割定型的方式。记者看到,在“猛犸”里,激光作为切刀,在一个平面上四处翻飞,当该平面切割完毕凝固之后,液体会上浮到较高一层继续等待切割。维 姆表示,3D打印目前只是一个前沿科技、“小众”科技,主要应用于设计、原型制造,“我无法想象有些媒体所说的用它来造房子”。

  “但 3D打印确实会改变世界,也会加速科技创新”,维姆向记者表示,今后材料研发、打印技术、软件设计等领域,将会有非常光明的未来。“亚利欧”车队的学生曾 向记者表示,由于车身是由强化塑料打印的,不能达到赛车强度,车队2013年取消了3D打印车身的计划,“但我们的风翼以及一些重要轴承依然会用3D打 印”。该车队的学生用了两个星期时间设计该赛车,把设计图纸提交该公司之后,仅仅过了3天2夜,便得到了所需要的车身和其他重要部件。谈到这个问题,维姆 也表示,打印的材料确实是今后发展的瓶颈。

  “3D打印的成本很高,但它降低了制作、模具制造时间和人力物流成本”,维姆表示,随着3D 打印技术的成熟,医学、设计和其他一些高精尖领域将迎来爆发性的增长,“通过3D打印技术,人们不需要再考虑模具的式样和锻造技术能力,我们给想象插上了 翅膀,给创新带来了动力,甚至帮助治病救人”,“我们曾经利用医院的CT全息图片,打印了一对连体婴儿模型,血管、骨骼都非常清晰,医生根据模型设计了分 离手术,结果非常成功”。

  不过,目前的3D打印并不适合批量生产。维姆向记者展示了一根 “棍子”,拧动顶端的旋钮,它瞬间变身为塑料 凳子,复杂的结构让其十分结实。但按照目前3D打印的成本,它在市场上得卖2000欧元,“这就注定它只能是一件艺术藏品,而非流通的商品,但在个性化、 量身定做化领域,它具有无可比拟的优势”,梵内莎说:“例如,每个人都可以设计自己的手机外壳,又例如助听器领域,每个消费者的耳型都不一样,根本无法批 量生产,但这些小东西就非常适合3D打印。”

  “经济危机这几年,我们公司入驻了新厂房,购买、制造了新打印机,开办了诸多海外公司,在中国上海也举办了展览”,维姆表示,只有将科技与实际应用相结合,才能创造出新的生产力,才能够引领科技和产业领域变革,才能在危机中处于不败之地。(本报布鲁塞尔1月15日电)


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