中廣網:天津大學3D打印1:1真人需3天 青春痘也能“照”出來
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中廣網天津2月1日消息(記者陳慶濱 通訊員朱寶琳)3D電影市民不陌生,但是3D打印、3D照相這樣的名詞對很多人來說還很新鮮。近期,“全國首家3D打印照相館落戶西安”的消息引起了廣泛關注,不過記者從天津大學得知,早在15年前天津大學就擁有了3D打印技術與設備。昨日,記者走入天津大學3D打印快速制造基地,零距離見識了神奇的3D打印技術,天大專家現場揭秘了3D打印技術、3D照相的神秘面紗。
激光定形 3D照片“燒”出來
進入制造基地打印室,和普通復印店稍有不同,30多平方米房間內放置著兩臺兩米多高的機器,外形看起來十分普通,自動工作中的機器發出嗡嗡的聲響。工作人員掀開一臺機器的罩子,記者看到一塊邊長0.5米的正方形白板上,一束紅色的激光來回掃描,激光掃過后的區域顏色瞬間變深。初看起來,這樣的打印完全看不出能做出3D效果來。
對于記者的疑問,制造基地的陳光輝解釋道,目前,能夠用于3D打印的的材料主要有石蠟粉、金屬粉、高分子材料粉、樹脂等。以打印一個人來說,3D打印技術首先是通過軟件,在電腦中建立一個人的三維立體圖形,將圖形傳輸到打印設備上。打印的過程是,把人從腳底到頭頂橫切為成千個薄層,逐個層打印定形,并依次疊加在一起,最后出來一個3D立體模型。
而每個薄層的打印,先如同刷墻,涂上厚度為0.06mm的粉體材料,隨后激光掃過需要打印的區域,該區域的粉體瞬間被高溫凝固,同時緊接著下一薄層接力賽般再被激光定形。由于前后兩個薄層之間由于激光的“過燒”,能夠實現無縫連接,不會存在縫隙。如此往復疊加,最終成形的固體部分實物,完全如之前電腦制作的三維立體圖。而人經過掃描建模后,激光最終能“燒”出個一模一樣的模型,如同照相一般,大小也能夠提前設定。
打印1:1真人需3天 青春痘也能“照”出來
聽起來3D打印技術像“堆積木”,那么這樣的技術能打印多大的物體?制造基地負責人崔國起告訴記者,目前基地的打印機單次能打印的最大體積是邊長為0.5米的正方體。截止目前,基地打印過最大的物體是長度2米多的“游艇”。對于超出單次最大打印體積的物體,可以把物體分成幾個部分打印后再拼裝成整體。如果按1:1的比例打印一個1.7米高的成人,僅需3天時間,需花費1萬多元。如果僅為巴掌大的模型,幾小時就能完成,費用也僅需幾百元。至于3D打印的技術的精度,崔國起介紹目前基地打印過最小的部件為0.4mm,打個形象的比方,如果打印比例1:1的真人,能分辨出人的毛孔,如果臉上有青春痘的話,能夠清楚地“照”出來。
名字新技術不新 未來追求打印速度更快
采訪中,記者了解到,3D打印技術這個名字聽起來十分新潮,實際上1998年,科技部就在國內設立了5個推廣中心推廣這項技術,天津大學作為首批推廣中心之一當時就擁有該項技術。這項技術目前應用非常廣泛,如大家熟知的神九飛船中每個宇航員的坐墊,就是天津大學利用這項技術制造模型,并最終制造出成品。在醫療領域,每個人的骨關節不一致,因此不能批量生產,利用這項技術能夠實現快速制造個性化模型,并制造出與病人需求完全一致的關節。此外該技術還在軍工裝備制造、機械交通、家電等領域有廣泛應用,大家目前所熟悉的3D照相只是這項技術實際應用中非常小的一部分。
同時,崔國起提到,這項技術目前為本市近300多家企業、全國1000多家企業提供了技術服務與研發支持。2012年年底,天津大學正式組建科研團體,對3D打印技術進一步科研攻關,在當前的技術基礎上,爭取讓讓未來的3D打印時間更快,材料應用更廣,費用更低。同時能夠更直接的應用,如直接用醫療材料打印人體植入部件等。
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