在曹妃甸体验“魔幻”3D打印

　　图为王建新博士向记者展示用3D打印机打印出的马头模型(右)。记者赵亮摄

　　3D打印前，专家在对打印物体进行三维扫描。

　　技术人员在观察3D打印机的工作状况。

　　部分3D打印样品。记者赵亮摄

　　爸爸需要一个茶杯，打印一个；妈妈需要一个油壶，打印一个；宝宝想要一个喜羊羊，没问题，3D打印机给你打印一个。这不是幻想，是现实。近日，记者到曹妃甸区唐山湾生态城采访，在唐山工业职业技术学院快速成型中心院士工作站见识了一回这样带有“魔幻”色彩的生活。

　　2小时打印出马头模型

　　3D打印机是如何进行工作的？院士工作站的负责人王建新博士为记者进行了现场演示。

　　记者随意选取了一个摆在现场的立体马头雕塑做实验。王建新介绍说，要打印出一个逼真的实物模型，需要经过三维扫描—3D数据处理—3D打印3个步骤。打印出什么样的实物模型，是根据事先输入的数据而定的。也就是说，3D打印首先要把实物设计成“图纸”，这个图纸即为数字模型。而数字模型的建立，需要通过三维扫描后，进行3D数据处理后获取。工作人员首先用三维扫描仪对这个马头模型进行扫描。

　　记者注意到，一个个附有感光坐标点的小纸片被贴到扫描物件上。王建新说：“将这些坐标点贴在飞机、汽车等实物上，再大的物件也能采到3D数据。”几分钟后，扫描数据就出现在电脑上。

　　“刚刚用过的‘3D扫描仪’好比胶片相机，经过处理的3D模型就好比底片。”王博士介绍说，3D模型底片下一步会通过专业软件进行图像分层，把3D图像分解为一定数量的2D平面图案，最终通过3D打印机逐层打印出来。

　　在快速成型中心激光成型室，一台激光式3D打印机中间有一个微波炉大小的方形空盒，盒顶上方悬挂着一个激光发生器探头，盒底是一个“池子”，装满了液态的光敏树脂材料，“池子”中央还有一个网状的支撑架。记者注意到，随着探头射出的激光在池面上移动，光敏树脂材料在支撑架上形成一个个的固化点，并由点成面，2个小时后，一个逼真实物马头模型就成型了。

　　王建新说，在这个过程中，3D打印是一个从点到线，从线到面，通过层层累积实现立体打印的过程，就像盖楼房，从地基开始，用砖瓦、水泥、沙石一层层往上砌，最终建造起一整幢楼房。对于3D打印与传统制造方法的不同，王建新形象地比喻为“传统制造法是做‘减法’，而3D打印是做‘加法’，也叫它‘增材制造’”。

　　唐山3D技术处于全国中高端水平

　　汽车模型、心脏模型、空心大象、玩具……将快速成型中心一个展柜里摆得满满的。王建新说，它们都是用这里的3D打印机打出来的。

　　王建新介绍，西安交通大学在3D打印技术领域的研究处于国内尖端水平，快速制造国家工程研究中心就设在那里。西安交通大学教授卢秉恒被视为国内3D打印业的先驱人物。目前，我市的这个快速成型中心院士工作站就是由卢秉恒领导的院士团队和唐山工职院博士团队组成的，也是省级院士工作站。我市引进的3D打印机，可以打印出600mm×600mm×600 mm的实物模型，打印产品的精度可以达到0.05毫米，这一指标在国内名列前茅。综合来看，王建新认为，唐山的3D打印在全国处于中高端水平。

　　3D打印技术已在唐山应用

　　王建新告诉记者，目前3D技术已在唐山的陶瓷、装备制造、设备维修、医疗整形及艺术创作方面得到应用。

　　“唐山的陶瓷名扬海内外，如果厂家想要制造一款新产品，可新模具制造出来，又纠结能否得到市场认可，在这种情况下，就可以使用3D打印技术，打印出新产品，若得到市场认可再开模具，得不到市场认可再重新设计。”

　　王建新说，与传统的加工相比，3D打印优点很多，首先是更快捷，时间上节约一半以上；其次是更加精确；第三则是3D打印技术耗材少，几乎不产生废料；第四是十分适合个性化产品的生产。

　　“3D打印机将意味着人人都可以参与制造。”王建新说，“3D打印掀起的DIY浪潮会使每个家庭都成为车间，可以打印出玩具、生活必需品等。数字化制造将个性定制的成本降到了最低，只需要在电脑上修改参数和算法即可。”王建新表示，3D打印将改变人们的生活，促进唐山装备制造业转型升级。

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