文档介绍：3D打印改变制造？
熊元 一位特殊的客人去年11月入驻了北京海淀区创业者云集的车库咖啡。此后,在车库咖啡大厅的各个角落里,都能找到各式各样的DIY玩具,有恐龙、变形金刚、马里奥……这些全是车库咖啡的这位新客人——北京太尔时代科技有3D打印改变制造？
熊元 一位特殊的客人去年11月入驻了北京海淀区创业者云集的车库咖啡。此后,在车库咖啡大厅的各个角落里,都能找到各式各样的DIY玩具,有恐龙、变形金刚、马里奥……这些全是车库咖啡的这位新客人——北京太尔时代科技有限公司(以下简称“太尔”)的小型个人3D打印机做出来的。
这不是一套复杂的设备,也不需要你处理高级的软件,它只由一个简单的操作系统驱动,你可以轻易地把电脑图纸中的设计变成实物。
太尔制作的只是3D打印机中的一种。“我们的打印原料以塑料为主。”太尔培训部经理郭峤说。这种塑料呈线条状,,看上去和平时吃的米线差不多。“3D打印机的原料种类很多,可以是塑料、粉末、金属,也可以是巧克力。”对太尔而言,公司赶上了3D打印的春天。
3D进行时
理论上,只要电脑可以设计出的造型,3D打印机都可以打印出来。
作为国内较早投身3D打印领域的科技公司,太尔成立于2003年,很早就开始通过各种展会甚至淘宝售卖3D打印产品。为了让普通大众用得起3D打印机,太尔从去年开始推出其个人家用3D打印机“Up!”。
这套个人3D打印机有x、y、z三个轴线,可以看做是打印机的三维坐标。顶部是喷头,打印机开始工作后,喷头会不断地喷出经过加热融化后的原料,在软件的指挥下,随着x、y、z轴线坐标的变化,红色、蓝色或者黄色的原料液体慢慢从喷头喷出来,形成有规律的轨迹,顺着轨迹一层层地开始堆叠,堆叠3到4个小时之后,一个马里奥就诞生了。仔细观察的话,车库咖啡里的这些DIY玩具都能看出层层叠加的构造。
即便如此,“3D”打印并不是一个新概念。1995年MIT创造了“3D打印”这个名词,随后3D打印便开始在实验室萌芽。逐渐地,3D技术开始运用在医疗模型、建筑模型等行业,被应用在更广泛的领域。
真正的3D打印发源于军方的“快速成型”技术,是一种由CAD(计算机辅助设计)通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。
“快速成型首先是将实际物体的3D数据沿某一坐标轴进行分层处理,也就是将3D物体进行虚拟化切片,得到无数个二维界面,由此形成每层截面的二维截面数据。”郭峤介绍,“之后,再按照特定成形方法和技术每次只加工一个截面,这一过程反复进行,直到所有的截面加工完生成实体原型。”
相比传统制造工艺,3D打印有两大优点:一是节省原材料和人工,它的用料只有原来的1/3到1/2,制造速度却快34倍。另外,3D打印机可以制作形态各异的各种物品。“理论上,只要电脑可以设计出的造型,3D打印机都可以打印出来。”
给未来作序
由于3D打印的成本过高,因此在大多数领域,这项技术还未普及。
玩具、汽车甚至楼房……3D打印机的魔力已感染了越来越多人。从用途上看,3D打印设备主要分为大型商用产品以及桌面家用两类。大型商用产品早已经使用多年,市场竞争相对稳定。而桌面家用类产品在近两年才逐渐进入人们的视线。
由于材料和精度的限制,太尔的3D打印机主要应