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2020年06月06日 星期六

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烟台诞生首个3D打印公共平台

  好莱坞大片《碟中谍4》中,有个片段让人惊叹:“阿汤哥”面部数据经电脑扫描后,一台与电脑相连的快速成型机几分钟内便“克隆”出与真人面部相同的3D人脸面具……这样吸引人眼球的高科技,如今已不止存在于好莱坞制造的剧情里。这项为世界工业所“追捧”的3D打印技术,现如今已在烟台路通精密快速制造国家工程研究中心成功应用,并已服务于烟台多家科技企业。

  在路通精密快速制造中心,笔者看到一组高智能数据读取装置,正对一个汽车轮骰进行全方位扫描,其获取的数据直接传输到与其相连的电脑中。而与电脑相连通的是一台两米多高的机器,透过其半透明的罩板,一束红色的激光正来回扫描。“3D扫描仪获取任意物体的数据后,让这台机器‘克隆’一个相同的物体,也就需要几个小时。”公司常务副总裁张硕所指的“机器”,正是“传说中”的3D打印机,而这台看似平凡无奇的设备,却有着相当不凡的“特异功能”——快速原型制造,精准打印塑料制成的看得见、摸得着的三维立体模型。

  “就像传统喷墨打印机在纸上逐行喷墨一样,3D打印机是将材料逐层喷涂,让材料与黏合剂升温到熔融状态,进行缓慢塑形。”张硕表示,3D打印的原理很简单,即将一项设计物品先转化为3D数据,然后根据数据进行逐层分切打印。简单说,3D打印就是断层扫描的逆过程。但3D打印机使用的打印材料是特制粉末,这些粉末在打印过程中被一种特制胶水逐层黏合、固化,并不断叠加,最终形成一个完整的立体物品。

  从精巧的“迷你”版奥运鸟巢场馆,到玲珑剔透的心脏构件,一次成型的轴承、齿轮……在实验室内,工作人员从成品室内陆续拿出一些齿轮、支撑部件,相比较于常规喷墨打印机生产的纸质产品,眼前这些看得见、摸得着的零部件成品竟是3D打印“出炉”的产品,不禁让人感叹科技的力量。

  “相比较传统制造业,3D打印技术可以说是一种前所未有的革命。”张硕以他手上直径约8厘米的齿轮零件举例说,从完成3D设计到3D打印,大约3小时就能拿到成品,且在一个实验室就能完成,不需要在车间作模具、用机床加工制造。而在以往,开模、选材、生产、数次的参数调整等,程序相当繁杂。“3D打印的‘立等可取’,不仅可实现数倍以上的效率提升,而且节省了耗材支出。”张硕表示,除“个性化”之外,更为重要的是实现了“精密”二字,无需生产线的3D打印技术,其误差率可控制在0.1毫米之内。

  张硕透露,小至微型零部件,大至汽车、飞机或者是人,3D打印机都可以按照1:1的比例打印出立体实物模型,但受成本及材质的限制,目前的模型均是树脂原料构件。“既便如此,3D打印也为我们研制高精准度的零部件模型提供了极大技术支持。只要导入数据,不论多么复杂的工业设计、多么复杂的零部件模具都可以精准成形,且研制成本和研发周期至少降低50%以上。”“3D打印技术在烟台开发区的引入、应用与推广,对全区传统制造业将带来前所未有的‘洗牌’。”烟台开发区科技知识产权局工作人员介绍,通过产学研合作,路通精密的3D打印技术服务平台,已应用到烟台多家汽车零部件、数控机床等科技企业,涉及科研设备创新、关键零部件应用等领域,大大缩短了企业的技术研发周期。

  与3D打印技术同步,路通精密CAD/CAE/CAM计算机模拟技术与软件开发服务平台也已建成启用。该服务平台由路通精密、上海交通大学模具CAD国家工程研究中心、西安交通大学快速制造国家工程研究中心、清华大学中国机械科学研究总院共同合作成立,重点通过计算机模拟受力状态,智能化低压铸造单元开发及发动机轻量化和低碳、环保领域进行研发。“工业制造”升级为“工业智造”,是烟台开发区产业发展推进路径中的重中之重。笔者从该区科技知识产权局了解到,为深入推进产业结构转型升级,把区域创新体系作为发展现代产业体系的核心引擎。今年,该区将围绕“产业倍增”的技术需求,瞄准全区战略性新兴产业与特色优势产业,依托3D打印为技术平台,重点推进汽车、精密数控机床等产业领域关键技术的研发与转化,不断推进重点产业向技术高端攀升,用科技支撑加速先进制造业的“提档升级”。

  • 来源:国际商报 作者:马双军 郭传义
  • 编辑:罗伯特

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