探秘“未来工厂” 走进3D打印体验馆
2013-04-08 11:34:00   来源:新华网
内容摘要
把大象放进冰箱分几步?其实,3D打印也只需要3步。“经过三维扫描——3D数据处理——进行3D打印”。邵漠宇说,3D打印的过程其实就和我们平时在电脑上打印文档一样,只需要按照上述3个步骤,打印机就可以独立完成工作了。

 

“既不需要纸,也不需要墨;它可以打印出会飞的飞机、能吃的蛋糕、可穿的鞋子……”3D打印技术就如同现实版的“神笔马良”,让原本只属于平面的打印产品,鲜活了起来。

位于北京新街口外大街的DRC工业设计创意产业基地,有一家“不怎么像工厂”的工厂。它自称为体验馆,可是却有车间、接订单;它只有五六台设备,却可以生产汽车部件、电子电器、建筑耗材、服装服饰……

被《金融时报》评论为将像蒸汽机、内燃机和计算机一样,将开创一个崭新工业时代的3D打印技术到底有多神奇?这个“代表未来”的工厂又与普通工厂有何不同呢?

 

一台打印机就是一个小工厂

走进北京工业设计创意产业基地一楼大厅,你很容易就被一种来自未来的气氛所包围,仿佛这里的一切都来自于美国科幻作家罗伯特·希克利笔下的“万能制造机”。“铝餐盒、安全气囊门、眼镜、手机壳、鞋子……”每一件产品虽然都很平常,可当把它们与“被打印出来”的身份相联系,你又会觉得如此的不可思议。

在通往“制造室”走廊两旁的透明柜台里,就是这些不同材质、不同用途的3D打印产品,而墙上的挂板,详细诉说着它们在现实中的应用。“这些物品都是打印出来的,而生产他们的车间,其实只是一台打印机。”这家3D打印体验馆的负责人之一、叁迪网首席运营官邵漠宇表示。

在邵漠宇的指引下,在120陈列室内看到集所有工序与一身的3D打印机:外表看来只是一台两个微波炉叠起来大小方头方脑的机器,透过最外面是的玻璃罩,里面的构造与电线零件一览无余。打印机被工作平台分隔成了上下两层,平台上面是黑色的打印喷头,当打印开始时,打印耗材就会从喷头中喷出,在平台上快速成型;而平台下面则与黄色、蓝色两根打印原料(ABS塑料)相连,它们就是打印品的原始材料。

“这两台打印机是家用的,另外的房间还有四五台工业用的机器,每台机器都是一个独立的生产单元。”邵漠宇说3D打印除能够满足一般消费者个性化的打印需求外,还广泛应用于产品研发的过程,由于新产品的研发需要不断更新设计,而采用传统工艺的开模成本很高,研发周期也会无形中变长,但是通过3D打印技术,只需要几个小时的时间,就可以把电脑中的立体模型打印出来,节省了成本和时间。

 

3D打印只需3步

问把大象放进冰箱分几步?其实,3D打印也只需要3步。“经过三维扫描——3D数据处理——进行3D打印”。邵漠宇说,3D打印的过程其实就和我们平时在电脑上打印文档一样,只需要按照上述3个步骤,打印机就可以独立完成工作了。

在装配有工业打印机的房间内,一个塑料立体模型正在打印机上逐渐成形,整个过程就像是一只作茧的春蚕,从打印喷头处吐出一根根细丝,哧啦哧啦地在工作平台上来回移动,循环往复,层层叠加。

操作室外一名工作人员悠闲地摆弄着手中的另外一个模具,当被问道难道不需要工作人员实时监控打印过程吗,这位工作人员表示,一切“功课”早就提前在电脑中设定好了,根本不需要“操心”。

3D打印曾让很多稀奇古怪的念头都走向了现实,据英国《每日邮报》2012年7月报道,美国宾夕法尼亚大学日前宣布用改进的3D打印技术打印出了生肉。而在这座体验馆中,同样有着一些“看似不可能完成的打印品”。

展示柜内的一只彩色运动鞋让来访者惊异不已,这个有鞋底有鞋面、连鞋带孔洞都格外精致的复杂结构是如何打印出来的呢?邵漠宇表示,首先根据通过对脚形的三维扫描获取数据,然后通过电脑为鞋子设计出个性化的表面花样、鞋底纹路,就可以通过打印机打印出完全贴合脚掌、脚面的鞋子了。

据邵漠宇介绍,目前3D打印的应用非常广泛,从文物复制、医疗器械,到汽车、航空航天、家电及电子消费品、文化创意,都有3D打印的身影,而且在美国有50%的3D打印用于生产最终产品。

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材料“图书馆”搭起未来工厂

在体验馆的大厅最里侧,有一堵挂满了各种“标本”的墙,它被称为“材料图书馆”。“金属、天然产物、高分子聚合物、水泥基、陶瓷、碳素、玻璃。”每一块小标本样都对应着如上的材质分类以及产品简介。

亚洲制造业协会的首席执行官罗军表示,3D打印技术可以打印出我们设计出来的任何东西,但一些打印出来的东西却与实际应用相差甚远。而其中最为关键的要素就是材料难题。一些电子产品和复杂的设备目前还不可能一下子通过3D打印直接生产。

邵漠宇说,3D打印就是通过将材质在打印机喷头处融化堆积而成,而目前的一般塑料复合材料,大约只需要有250℃的温度,但是金属熔化所需要的高温熔点就成了3D打印技术中的一大难题。“目前,3D打印技术替代传统制造业还不可能。但是随着技术发展,以后就不好说了。”

“国外将3D打印机视为未来工厂的雏形,未来大多数的工作将不是在车间完成,而是在办公室展开,只要我们将所有的流程和技术设定好,就可以坐享其成。”邵漠宇表示,北京上拓科技有限公司在无锡有一块数千平米的大工厂,“它通过物联网系统把3D打印机控制起来,再通过一个线上平台承接订单,通过线下来完成交易,完全不同于传统制造业工厂的概念”。