神奇3D打印你的梦想
时间：2012-08-16 18:38 来源：未知 作者：admin 阅读：次
雷人3D打印出鲜肉组织 说起3D，大家都熟悉，但这里所说的3D打印，可不是打印出来要左右摆动才能观赏的3D照片，而是将各种复杂构件的图样通过三维打印技术，选择不同的材料，将设计模型直接“打印”成实物的原型。目前这一快速成型技术已经应用于航空、宇航、汽车、通信、医疗等行业。其实，3D打印早就渗入到你的生活，只是你之前不知道。
日前，在美国一年一度的TED大会上，能打印出肾的3D打印机使人眼前一亮。这次打印出的肾组织只是一个雏形,只能用于实验操作，短期内不能用于临床。来自宾夕法尼亚大学的科学家展示了使用3D打印机技术在实验室打印出的人造肉，鲜肉组织可在糖类物质构成的框架上生长，口感与真肉十分相近。
无独有偶，不久前，国外的医学杂志曾经刊载过利用3D打印机“制造”骨骼的论文，而且宣称该技术已经应用于临床。在实验室测试中，这种骨骼替代打印材料已经被证明可以支持人体骨骼细胞在其中生长，并且其有效性在老鼠和兔子身上得到了验证。
明白3D打印原来这样 3D打印技术在上世纪90年代由美国科学家发明，但是普遍得到关注和实践是近年来的事情。
为了进一步了解3D打印技术的形成原理，记者特意请教我省享受国务院特殊津贴、中北大学机械工程学科博士生导师王爱玲教授。她介绍，3D打印技术又称三维打印技术，主要是由CAD(计算机辅助设计)数据通过成型设备以材料累加的方式制成实物。它通过对计算机中三维软件的识别，进行stl文件格式转换，再结合层切软件确定摆放方位和层切路径，并进行层切工作和相关支撑材料的构造。最后3D打印机使用喷头将固态的线型成型材料加热成半熔融状态之后挤出来，和支撑材料自下而上，一层一层地构铸成最终实体。简单地说，可以理解为软件把物体分成若干个横截面，而三维打印机将这些横截面一层一层地沉淀、堆积，最终形成所需要的实体。
3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把打印材料一层一层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这一技术早先主要供工程师们快速而廉价地制造产品模型，但现在，随着3D打印机的处理能力不断提升，它开始在多个领域得到应用。
勿疑3D打印就在你身边 除了以上提到的血管、器官和人造肉以外，目前，通过3D打印技术，可以打印出小到螺丝、大到小提琴、吉他、茶壶等身边随处可见的物品，早在2010年，国内一家3D打印服务公司已成功复原山西天龙山多尊破坏严重的唐代石窟佛像。
记者多方打听到，这家公司选择了我省天龙山石窟第18窟作为他们的第一次尝试。为了获得完整的3D数据，该公司负责人金涛带领团队拿着一台3D扫描设备在洞里进行3D测绘。一束细细的激光束，就像一个移动的取景框打到佛像上面，佛像和洞窟的每个细节都必须细致地扫描一遍，不能有死角，洞窟扫描完成后进行数据处理。两天时间的打印，揭开盖子看到成品，添加上增强硬度的胶水后，这件“考古作品”正式完成。佛像得到完整复原，共有一佛二菩萨，颈饰项圈、手镯、下垂的左腿，以及莲座的细节都清晰可见。因为是按1∶11大小复制的，打印出的成品远没有电脑里的三维图细节那么丰富，但这种“把玩感”是以前无法想象的。
神奇随心打印不是梦 3D打印的材料很多。简单说，不同公司生产的3D打印机会支持不同的材料，树脂、尼龙、石膏、塑料这些都是普遍使用的材料，随着业界研发的不断进步，支持钛、不锈钢或铝、铁金属材料的打印机也已经出现。“做成的实体和所用的粉末精细度有很大关系，未来的趋势是越来越细，强度越来越高。材料越细，每一层就越薄，做出来的东西精度就越高。”中北大学高分子复合材料学副教授张志毅表示。
王爱玲教授1998年曾在美国哥伦比亚大学机械工程系见到用于牙科的3D快速成型（也叫做雕塑成型或3D打印），随后开始从事三维反求技术的研发。她说，国内快速成型研究起步较早，研发机构已能开发出商品化、能做出复杂原型的快速成型系统。3D打印技术的优势在于能够在各个零部件的构造复杂性和重量轻型化两者之间找到最佳平衡点。目前，国内由政府资助，正在深圳、天津等地建立一批向企业提供快速成型技术的服务机构。
就目前情况而言，尽管3D打印技术尚未达到造出一辆汽车或者一部iPhone手机的程度，但它已被用来生产汽车的个性化部件或者为客户定制iPhone手机内外壳。虽然这仍是一项相对稚嫩的技术，但今后它能广泛应用于工业设计、建筑、汽车、航天制造等行业。3D打印技术将是引领未来制造业的众多突破之一，它使传统生产设备正变得更智能化，更具柔性。
(责任编辑：admin)
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