天津3D打印機：3天萬元可打印模擬真人

航天英雄楊利偉專用的航天座墊、傳真機的外殼、車用汽油機的鑄造蠟?zāi)�、造型�?fù)雜的精密鑄件，一個個通過3D打印技術(shù)開發(fā)的精品陳列在天津市快速成形技術(shù)工程中心大廳里。1月28日，記者來到這家天津最早從事3D打印技術(shù)推廣應(yīng)用的單位采訪。
走進(jìn)這家中心大廳的里間，有兩臺兩米多高的3D打印機正在工作。中心主任、天津大學(xué)研究員崔國起掀起一臺機器的側(cè)面擋板，讓記者一睹3D打印機內(nèi)部工作狀態(tài)：一層白色的粉末均勻的撒開，一束紅色的光線迅速掃過，一幅精美的畫面隱約展現(xiàn)在記者眼前，又是一層白色的粉末均勻的撒過，紅色的光線再次掃描，精美的畫面再次出現(xiàn)。崔國起告訴記者，白色粉末是一種樹脂材料，在計算機控制下激光掃描過的地方樹脂就會固化，一次次掃描、一次次固化，層與層之間在激光的作用下實現(xiàn)了無縫連接。如此往復(fù)疊加，最終就會形成人們設(shè)計的立體構(gòu)件，這就是3D打印。構(gòu)件的形狀是我們根據(jù)用戶需求提前設(shè)計好的，每一次掃描的畫面都是根據(jù)提前設(shè)計的數(shù)據(jù)展開的。
若是金屬材料是否也可以直接打印出來？崔國起說，也可以，但激光器要有足夠的能量，且成本很高。不過我們?nèi)糇鼋饘倭慵�一般采用激光制模和精密鑄造聯(lián)動，先用3D打印工藝做一個鑄造模具，然后通過石蠟鑄造工藝，生產(chǎn)出所需的金屬物件。用這種工藝制造的金屬零件的強度要比普通鑄件強度高，制造成本也比直接打印金屬零件要便宜得多。
什么是3D打��？現(xiàn)場的科技人員給記者進(jìn)行了一回“科普”：3D打印技術(shù)是近30年來興起的一項集光機電、計算機、數(shù)控及新材料于一體的先進(jìn)制造技術(shù)。其與傳統(tǒng)的制造方法不同，是通過將粉末、液體、片狀等離散材料逐層堆積，“自然生長”成三維實體，就好像一層層打印上去一樣，為此人們稱其為“3D打印”，又稱“快速成形”，學(xué)名稱為“增材制造”。
記者好奇地問，如果使用這臺打印機，按1∶1的比例，打印一個1.7米高的成人，需要多長時間？費用如何？現(xiàn)場的科技人員回答：大約需要3天時間，1萬元左右。如果按1∶1的比例打印真人，能分辨出人的毛孔，如果這個人臉上有青春痘，也能夠清楚地打印出來。
崔國起告訴記者：他們這個中心隸屬天津大學(xué)，早在1998年就被科技部確定為全國最早的5個推廣3D打印技術(shù)的“生產(chǎn)力促進(jìn)中心”之一。
大家熟知的神九飛船中每個宇航員的坐墊，就是他們利用這項技術(shù)制造模型，并最終制造出成品的。15年來他們已為全國25個省市的單位提供過2000多次的3D打印服務(wù)。這里的3D打印機，平均每臺全年工作時間3000小時。
3D打印技術(shù)離我們有多遠(yuǎn)？崔國起說，3D打印技術(shù)在我國的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，其應(yīng)用目前主要在三個方面，一是高端應(yīng)用，如航空航天產(chǎn)品精度要求比較高，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且產(chǎn)量極小的產(chǎn)品。二是中端工業(yè)應(yīng)用，如企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)，在其開發(fā)設(shè)計階段，常常需要樣品，這時采用3D打印技術(shù)比較快捷、經(jīng)濟。譬如，他們制造一套三缸汽油機的鑄造蠟?zāi)�僅需兩天時間，制造一套三缸發(fā)動機進(jìn)氣歧管的鑄造木模僅需三天，制造一件傳真機的塑料外殼僅需一天。三是民用，如在醫(yī)療領(lǐng)域，打印人造關(guān)節(jié)，3D技術(shù)可以根據(jù)具體人的關(guān)節(jié)尺寸，量身打印。這不僅在尺寸精度上做得更好，而且比傳統(tǒng)的方法更快捷、經(jīng)濟。此外，有報道稱現(xiàn)在還出現(xiàn)了為大眾服務(wù)的3D打印照相館。
天津市的3D打印關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用起步于九十年代末，經(jīng)過十余年的持續(xù)發(fā)展，在材料成型與工藝優(yōu)化、激光熔覆、光固化快速成型成套設(shè)備與工藝等方面具備了一定的基礎(chǔ)，在三維信息獲取、高功率固態(tài)激光器、超精密機構(gòu)、智能控制技術(shù)等交叉學(xué)科領(lǐng)域具有較強的研發(fā)實力。目前，全市有約500家單位應(yīng)用了3D打印技術(shù)，形成了天津市快速成形技術(shù)工程中心、天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)機械學(xué)院等數(shù)個為全市提供3D打印技術(shù)服務(wù)的機構(gòu)。