3D打印機制作魚骨 一小時搞定

2013年07月15日 08:26:55
來源: 東莞時報

為了解開3D打印的神秘面紗,記者來到橫瀝鎮3D打印技術服務平臺。陳列架上擺滿塑料手機殼、花瓶、螺絲、雪糕筒等樣品,皆為3D打印成品。

3D打印機制作魚骨 一小時搞定

3D打印機制作魚骨 一小時搞定

3D打印機制作魚骨 一小時搞定

  為了解開3D打印的神秘面紗,記者來到橫瀝鎮3D打印技術服務平臺。陳列架上擺滿塑料手機殼、花瓶、螺絲、雪糕筒等樣品,皆為3D打印成品。

令記者意外的是,中心的3D打印機都為桌面式,體積約微波爐大小,並非想象中的“壯觀設備”。

該中心的指導老師陳盛貴介紹到,目前主流的3D打印工藝分為四種:SLA(激光樹脂光固化)、SLS(選擇性激光粉末燒結)、FDM(熔融成型)、3DP(三維打印)。該中心的3D打印機皆屬于FDM工藝,陳老師現場演示了如何使用3D打印機。

第1步:設計模型及導入軟件

無論採用哪種技術原理的3D打印機,第一步都是先在電腦裏完成3D建模。

陳老師介紹,通常有兩種途徑,一是用3D掃描儀設備將打印物在電腦裏建模,二是通過Solidworks等三維軟件設計模型。

隨後將電腦裏3D模型的數據傳輸至打印機。

陳老師選擇了電腦裏原存有的一個魚骨頭模型進行打印。

第2步:設置物品參數

正式打印前,要在電腦上先設置物品每層的厚度和精度,以及打印機溫度3個主要參數。

陳老師介紹到,3D打印是一個逐層添加材料的過程。一個物品由N層疊加而成,機器可以設置每層的厚度,約0.1-0.3毫米。原料是從機器後面的絲狀捆形材料輸入,然後從前端的噴頭輸出。

輸出的過程中,要將材料熔解。所以要先將機器的溫度設置到材料的熔點。

最後,就是設置物品的精度,也就是物品表面的粗糙度。

第3步:打印成型產品

全部準備就緒後,就到靜觀打印的時刻了!綠色的絲狀塑料帶緩緩從噴頭口擠出,隨即聞到一股燒焦的塑料味,這是ABS塑料材料熔化所引起的。

打印過程就像縫紉機繡花一樣,噴頭和金屬板不斷移動位置,以控制塑料絲落下的位置。

噴頭先在金屬板上打印一個網狀的底座。然後,根據魚骨頭模型的橫切面形狀依次打印,再一層層疊加。熔化的塑料落下後冷凝的過程,促使上下層間黏合在一起。

“別看這個模型的體積小,但打印起來要將近1個小時。”陳老師說,用傳統方法制作一個這樣的模具,估計需要好幾天,使用3D打印技術後工序少了,成本也降低不少。

第4步:成品加工

“打印成品的精細度與設置參數的厚度有關,層高越薄越精細,但很大程度還是由機器決定的。”陳老師說,噴頭直徑越小,成品精細度越高,但也隨之很容易造成堵塞。

貴的3D打印機高達幾百萬元,便宜的僅幾千元。陳老師表示,如果我們對機器打印的產品不滿意時,可通過用砂紙打磨、拋光,刷油漆等方式,進行最後一步處理,從而使得模型更加美觀。

“打印物體體積設置得太小,容易失敗”

發揮創意才智,設計出的物品就能打印成真,這必然是一件美事。但目前技術上的缺陷仍很明顯。

演示過程中,打印失敗了一次。陳老師解釋,是由于把物體體積設置得太小,容易失敗。但體積打印太大也不行,因為這臺FDM熔融成型打印機,層間黏合靠的是熔化的材質冷凝在一起,如果體積太大,上一層材質已凝固,打印物就很容易開裂。

此外,目前桌面式的打印機能加工的材料非常有限。

據武小剛介紹,目前的3D打印服務只是給客戶提供開模前的一個輔助樣品,並不能代替模具。該公司所研制的3D打印機只能用白色、透明和半透明的材料,這種材料的價格達到2000元每公斤,較為昂貴。

媒體上報道3D打印機可打印汽車金屬配件並非假新聞。但據周梓榮介紹,目前,世界上只有英國和德國可以生產這種高端的金屬類打印機,進口要400萬元至600萬元,成本非常高,對于中小微企業來說,難以承受。

拋開打印機本身的技術限制,三維軟件運用的便利性也是3D打印機普及化的一大阻力。“如果使用三維軟件能像word那樣簡單便利,3D打印機才有可能普及化,”陳老師表示,相關企業、高校除了打印機本身的技術研發上外,也同樣關注著便利三維軟件的開發。

而在此之前,神奇的3D打印機依舊“看上去很美,卻很遠。”