原料是白色塑料絲 一臺烤箱形狀的盒子與電腦相連接,操作人員輕點“打印”鍵,電腦上虛擬的3D模型就能被打印出來,這就是
3D打印機。王紅說,通俗地說,3D 打印技術就等于從打印機里面打出一個立體實物。
記者看到,一個個卡通玩偶、小花盆、五彩魔方、小汽車已經被打印出來,而一把白色小椅子正在打印之中,與傳統的打印機不同,它用的原料不是墨粉,而是用白色的塑料絲作為原料。
打印頭接到(軟件)命令以后,就會指揮這個材料ABS塑料絲,“這個塑料跟堅硬的手機殼材料是一樣的。”王紅說。
從王紅的演示中記者看到,在這個軟件的驅動下開始分層,一層一層堆積打印,小椅子從底座開始堆積,連小椅子上細小的花紋也能打印得很清晰 ,整個10厘米高的小椅子,打印下來需要三個小時。
很多人可能要問,固體的塑料如何變成了液體,然后又變成了固體的小椅子?“這主要是打印頭的高溫作用,使得塑料絲融化,然后在室溫下變成了固體。”王紅說。
“烤箱”內一個塑料線圈做原料,不同的指令線路連接到一個巴掌大小的盒子上,小盒子在兩根桿上不停地挪動“堆積”,還有個小芯片來輸送指令。這就是整個桌面級的3D 打印機,也就是家用打印機。簡單的卡通玩偶、迷你塑料椅子還有塑料魔方都可以通過桌面3D打印機打印制作出來,打印這些產品的3時間不會超過五個小時,而采用傳統開發模具制造至少需要一個月,兩者的制造精度也十分接近。
可節約模具費用 “3D打印能節省很多的模具費,節省很多的時間,像這把椅子,如果沒有3D打印,你要開模做成這個樣子的話,一方面模具費得十幾萬元,另外沒有40天做不出這個模具來。”王紅拿著打出來的小椅子說。
在工廠里工作過的人都知道,傳統的制造工藝中做一個零件,需要各種各樣的數據、圖紙、測算,然后人工開模,車銑刨加工,做出硬模后再去灌注,之后進入機床加工。這個過程,需要許多不同工種的工人以及工程師、設計師協作完成。一個一次性樣品的制作花費非常高,需要批量化生產才能收回成本。
王紅認為,3D打印實現了從設計到實體點對點的完美對接,原先的諸多工藝步驟被簡化優化,整個生產團隊也可以縮減到桌面級。另外,通過3D打印制造一次性樣品進行測試研究:過去開模花費高昂,成本高效率低,有了3D打印機就可以把設計的機械部分打印出來,直接進行測試。
三年內推向百姓家 3D打印技術,會對普通消費者開放嗎?答案是肯定的。王紅說,桌面打印機大約三年的時間將推向普通百姓家,目前價格為2000美元,三年后可能為2000元人民幣。
你有沒有想象過,用3D 打印技術,打印一個與自己一模一樣的人型?王紅預計,未來只需要花費十幾分鐘將自己的全身上下掃描進計算機,2~3小時后便會造出一個縮小版的你。小到水杯、首飾,大到汽車、飛機,只要突破材料的限制,市民就可以打印任何他想要的東西。
目前,王紅和她的3D研究團隊又開始了新的創新,就是從桌面單噴頭機器研發出擁有上千個噴頭的中國首臺工業級3D 彩色立體打印機,這種高端機器將在汽車精密加工、人體器官復制、珍貴文物復刻應用方面搶占前沿市場。
“這臺打印機出來以后,能代表目前3D 打印塑料材質所有工藝和技術,也是第一個彩色圖文并茂的。”王紅說。
王紅給這臺機器定了上市時間表,是 2014年4月8日。在這一年多一點的時間里,除了爭取相關部門的政策和資金支持外,王紅還在積極招募國內外3D 打印的拔尖人才加入團隊,讓
青島的3D打印技術走在全國前列。
“我在美國待過兩年半,我認為3D打印不再是美國的專利,我們中國人也能造,我也希望和大家一道創出這個奇跡來。”王紅說。