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把你的照片放在掃描儀下掃描十幾秒，少則幾個(gè)小時(shí)，多則幾十個(gè)小時(shí)，一個(gè)縮小版的你就栩栩如生地站在面前了——

把你的照片放在掃描儀下掃描十幾秒，少則幾個(gè)小時(shí)，多則幾十個(gè)小時(shí)，一個(gè)縮小版的你就栩栩如生地站在面前了……這項(xiàng)神奇的技術(shù)就是最近大熱的3D打印技術(shù)，也稱為增材制造技術(shù)。

無(wú)需任何模具、刀具和工裝，就可以打印出人像、首飾、人造骨、航天模型等具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的新產(chǎn)品樣件和模型，由于3D打印技術(shù)在工程等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，3D打印技術(shù)已成為世界研究的焦點(diǎn)。12月10日，在江蘇省創(chuàng)業(yè)中心江寧孵化基地的揭牌儀式上，全國(guó)首家3D打印研究院揭牌入駐。

織毛衣一樣“織”出來(lái)的3D打印

天花板上的吊燈、航空航天的制作模型、高跟鞋……在紫金悠園的展廳內(nèi)，各式各樣的3D打印模型吸引了不少人的眼球。在3D打印出來(lái)的單色或彩色人像模型上，人物的神情、動(dòng)作都與真人的圖像分毫不差，還有不少具有藝術(shù)色彩的裝飾品也十分精致有趣。記者仔細(xì)感受了一下打出來(lái)的模型，模型的表面上似乎有一圈圈細(xì)小的紋路。據(jù)技術(shù)負(fù)責(zé)人何堅(jiān)介紹，3D打印最基本的原理就是層層疊加，就是將材料每0.1毫米切一層，層層疊加起來(lái)，就像織毛衣一樣“織”出來(lái)。

3D打印的原材料可以是石膏粉、塑料、光敏樹(shù)脂等，材料不同，采用的鑄造技術(shù)也不同，而且不同的鑄造技術(shù)對(duì)應(yīng)著不同種類的機(jī)器。記者在現(xiàn)場(chǎng)的兩臺(tái)小型3D打印機(jī)上看到，機(jī)器背面的圓盤(pán)上盤(pán)著厚厚一匝的塑料絲。打出來(lái)的物品少則幾克，多則幾十克。一雙打印出的高跟鞋，它的重量?jī)H相當(dāng)于一個(gè)小塑料碗的重量。

據(jù)了解，會(huì)場(chǎng)展示的各類打印機(jī)售價(jià)在2萬(wàn)到3萬(wàn)之間，小型的機(jī)器一般用來(lái)打印一些較小的模型，打1個(gè)50公分的模型只需要1個(gè)小時(shí)。“像打印航空航天無(wú)人機(jī)，就需要一兩個(gè)月。”何堅(jiān)指著不遠(yuǎn)處的大型打印機(jī)說(shuō)。

依托三種鑄造原理 針對(duì)性強(qiáng)

3D打印技術(shù)主要依托于熔融沉積技術(shù)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)和光固化技術(shù)。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)能夠同時(shí)使用兩臺(tái)激光器并行加工，制作出大尺寸的砂型零件，其中用尼龍粉末制成的管道結(jié)構(gòu)可以直接用于汽車和航空航天領(lǐng)域。光固化技術(shù)則主要以光敏樹(shù)脂為原料，計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按加工零件的分層截面信息逐層對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行掃描，使其產(chǎn)生光聚合反應(yīng)，從而形成零件的一個(gè)薄層截面。這種技術(shù)的精度更高，表面質(zhì)量好，原材料利用率達(dá)到100%，能制造形狀特別復(fù)雜的空心零件和特別精細(xì)的首飾、工藝品等。

“像人們比較關(guān)心的人像打印技術(shù)，用選擇性燒結(jié)技術(shù)打印的話，一般是通過(guò)噴膠將石膏粉一層層粘結(jié)起來(lái)，用光固化技術(shù)則是可以多個(gè)同時(shí)打，當(dāng)光照射到光敏樹(shù)脂形成的薄面上時(shí)，薄面就可以自動(dòng)凝結(jié)。”何堅(jiān)解釋道。

對(duì)于一些相對(duì)復(fù)雜的部件和新產(chǎn)品，在3D打印技術(shù)應(yīng)用之后，可以提高制造效率，打印復(fù)雜程度不同的物品，3D打印技術(shù)的成本相差不大。目前來(lái)說(shuō)，增材制造設(shè)備在軟件功能和后處理方面還存在許多問(wèn)題需要優(yōu)化。在成型過(guò)程中，需要找到支撐物，軟件的智能化和自動(dòng)化需要進(jìn)一步提高。在制造過(guò)程中，工藝參數(shù)與材料的匹配性需要智能化以及加工完成后的粉料或支撐的去除問(wèn)題。

未來(lái)或可打印人體骨骼

如今，3D打印技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有了很好的應(yīng)用，比如生物制造、汽車、家庭、玩具、工藝品等產(chǎn)業(yè)。隨著生活水平的逐漸提高，人們?cè)跀z影方面已不再僅僅滿足于二維，一些準(zhǔn)父母也希望給還沒(méi)出生的孩子打印3D影像來(lái)留念，比如最近，在南京河西萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)等地區(qū)就出現(xiàn)了面向市民的3D影樓。

將來(lái)，3D打印技術(shù)還將有著更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是在生物科技方面。用3D技術(shù)打印一個(gè)骨骼支架，骨骼上附有有培養(yǎng)好的細(xì)胞，打印的原材料都是可溶的，與生物相容，骨骼在人體中獲得培養(yǎng)之后，又降解為自身的骨細(xì)胞……這項(xiàng)已經(jīng)在動(dòng)物身上試驗(yàn)成功的技術(shù)，被在3D打印領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物盧秉恒院士稱為“5D技術(shù)”。

“向各種應(yīng)用材料發(fā)展，這是一個(gè)大趨勢(shì)。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是從3D打印到4D打印，然后到5D打印。”盧秉恒院士說(shuō)，3D打印產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程雖在中國(guó)剛剛起步，近年來(lái)，產(chǎn)業(yè)調(diào)整和科技發(fā)展方面迎來(lái)了新的高潮，紫金江寧正可以作為科技創(chuàng)新的沃土。此次與紫金江寧合作的3D打印研究院正是在盧秉恒帶領(lǐng)下的一個(gè)開(kāi)放技術(shù)平臺(tái)。