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三维挂历印刷技术的发展会掀起工业革命
2012/3/25 9:18:12 作者:Cj 来源:原创 浏览次数:50 品味阁挂历厂家
坏消息传来,你远方的侄子小峰突然在交通事故中失去了一只手臂。你打“飞的”去看他。候机时,你用手里的智能手机,把他最喜欢的电脑游戏人物设计了一番,然后点击了“打印”。到了医院,小峰正挥舞着刚寄到的塑料游戏玩具跟你打招呼
三维挂历印刷技术的发展会掀起工业革命:坏消息传来,你远方的侄子小峰突然在交通事故中失去了一只手臂。你打“飞的”去看他。候机时,你用手里的智能手机,把他最喜欢的电脑游戏人物设计了一番,然后点击了“打印”。到了医院,小峰正挥舞着刚寄到的塑料游戏玩具跟你打招呼。同时,医生也带来了好消息:新的生物手臂已经“打印”好,马上就可以给小峰安上了。
这一切,并不全是科幻!近些年迅速发展的三维挂历印刷技术,让许多原来只在科幻作品中出现的场景变成了现实。几百年前,古登堡挂历印刷引发了世界变革,而现在,很多人在说,这种理论上可以“打印”一切的三维挂历印刷术可能会掀起“新一轮工业革命”,彻底改变制造业,前所未有地彻底激发人类的想象力。
流程
电脑+打印机=一切
在成熟的三维挂历印刷时代,足不出户制造出一个物件,完全不是难事。
你先在家中的电脑上设计出任何一个想要的模型,小到珠宝、家具、衣服,大到自行车、汽车零部件,都可以随心所欲地设计。如果有时间,可以精心地打磨一下物体的结构、形状和颜色等各个细节。然后,点击电脑屏幕上的“打印”。推荐阅读>>>内蒙古纪委敲警钟:“廉政台历”赠干部
紧接着,旁边的一台生产设备(我们可以称之为“打印机”)就开始轰轰作响,一点点把虚拟的三维图像打造成真。它可能从喷嘴中一点点喷出原材料,像砌墙一样一层层往上砌;也可能在胶水或激光的帮助下先造出一个树脂、金属或塑料的结构模型,然后一点点往上添东西。不管怎样的制作流程,细节都是一点点添加的,因此,三维挂历印刷技术还有另外一个名字,叫做“添加挂历制作印刷技术”。
最终,电脑屏幕中的那个物体,比如一个汽车零件、一盏台灯或一把小提琴,就这么从屏幕中走出,展示在你眼前。
三维挂历印刷技术的美妙在于,如果东西不太大,材料不那么复杂的话,你就完全可以在家中,借用一台电脑和一个简单的生产设备就可以自己生产出来。只要有充足的空间摆放更大的生产设备,你同样也可以自己生产出更大的产品。
历史
不再是科学家的专利
这样的生活并不仅仅是想象,有一些已经真真切切地发生了。
近期,距离英国巨石阵不远的威尔特郡的航空工程师们利用三维挂历印刷技术,“打印”出了世界上首架三维挂历印刷飞机。这架飞机还很小,机翼仅1.5米长,可以被一个人举起,通过遥控飞行。
工程师们先用电脑设计出一架虚拟的飞机模型,接着,激光机器按照虚拟模型,一点点组装出塑料机身和各个零部件。
如果要优化飞机的动力结构,工程师们只要在电脑屏幕上操作,改进后的飞机零部件就会很快再度被“印”出来。这个方法和传统的飞机制造不同,后者如同其它任何传统制造,需要花费大量的时间和金钱,在同一条生产线上,对一架新型飞机反复组装修改,直到完成。
一个明朗的傍晚,在电脑操控下,这架轻便飞机从草地安置的起飞架上起飞,直冲天空,工程师们发出了欢呼声。这群热爱飞机的工程师坚信,某一天,大飞机的零部件甚至机身也可以借用三维挂历印刷技术快捷经济地“打印”出来。
事实上,如今的三维挂历印刷技术早在20年前就已出现,但最早的运用只是原型设计,比如在一些科学实验室或汽车制造和航空公司中,会先花很多钱打造出一个原型,设计完成后,生产线再开始重复生产一样的产品。
原理
一层一层“叠罗汉”
某种意义上说,三维挂历印刷是二维平面挂历印刷的叠加,它先把计算机设计出的图形用激光束打印出平面的“层”图像,有的时候,每一层甚至只有100微米。
每扫出一层图像,机器就会铺上一些聚酰胺塑料粉、不锈钢粉或钛粉,激光的热量让两层之间的特殊粒子紧密胶合在一起。一层加一层,原先平面的物质就叠加成最终的立体物。
这有点像是烘烤时膨胀后的蛋糕,因为其结构松散,你甚至还可以逆向拆除产品,就好像从沙堆中抽出一个玩具。
如果要挂历印刷更结实的物体,只要把激光束替换成电子束,它可以令粉状颗粒彻底融化,令物体层级之间更加紧密胶合。
三维挂历印刷技术,完全省去了金属切割、研磨等步骤,因此,它给了设计者无限的自由。
在一些制造业比如飞机设计中,三维挂历印刷可以改变高昂造价的历史。二战时,曾经出现了一种史上最昂贵的战斗机“超级海军喷火”机,它创造了一种特殊的椭圆形机翼,但是其复杂的制造过程却成了当时工程师们的噩梦。
“在三维挂历印刷术的帮助下,我们可以回归到纯粹的设计形式,探索各类空气动力的数学可能。”制造了三维挂历印刷飞机的工程师凯恩说。他们造出来的这架飞机,仅花了5000英镑,2天设计,5天“打印”。工程师说,今后,这种针对个体用户的设计制造时间甚至可以缩短到几分钟。
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