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你所不知道的“3D打印”

发布时间:2019-01-10 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    你所不知道的“3D打印”作者: 徐丽莉   ①美国科幻作家罗伯特・希克利曾经描写过关于“万能制造机”的场景。这是一台奇特的大机器,机身上杂乱地安装着刻度盘、小灯和各种指示表。故事的主角之一阿诺尔德站在机器前,按下按钮,对它响亮而清楚地说:“我要硬铝螺帽,直径为4英寸。”接到指令,机器发出低沉的轰鸣声,灯光闪烁,闸板缓缓打开,眼前赫然出现了一颗闪光发亮已经制好的螺帽。
  ②也许罗伯特没有想到现在一台3D打印机已经将他书中的幻境变为现实,那么什么是3D打印机呢?我们日常生活中使用的普通打印机能够打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机事务原理基本相同,不过打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑抑制能够把“打印材料”一层层叠加起来,最后把计算机上的蓝图形成实物。通俗地说,3D打印机是能够“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技能原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技能称为3D立体打印技能。
  ③据华中科技大学材料科学与工程学院副院长史玉升介绍说:“这项立体打印技能出现于上世纪90年代的美国,那时命名为快速制造技能。”其实“3D打印”是通俗叫法,学术名称为快速成型技能,也称为增材制造技能,是一种不再需要传统的刀具、夹具和机床就能够打造出任意形状,根据零件或物体的三维模型数据,通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技能。
  ④著名的《经济学人》近来描述了3D打印技能的前景是一种新型的生产方式,可以促成新的工业革命。那么业内人士缘何如此看好3D打印技能?
  ⑤最初3D打印技能能够加工传统方法难以制造的零件。华中科技大学材料科学与工程学院副院长史玉升介绍说:“过去传统的制造方法便是一个毛坯,把不需要的地方切除掉,是多维加工的,或者选取磨具,把金属和塑料融化灌进去得到这样的零件,这样对复杂的零部件来说加工起来相当困难。立体打印技能对于复杂零部件而言具有极大的优势,立体打印技能能够打印相当复杂的东西。”其次实现了首件的净型成形,这样后期辅助加工量大大减小,避免了委外加工的数据泄密和时间跨度,尤其符合一些高保密性的行业,如军工、核电领域。再次由于制造筹备和数据转换的时间大幅削减,使得单件试制、小批量出产的周期和成本降低,特别符合新产品的开发和单件小批量零件的出产。
  ⑥这些速度快、高易用性等优势使得3D打印成为一种潮流,并且在很多领域得到了应用。现在3D打印机已经在建筑设计、医疗辅助、工业模型、复杂结构、零配件、动漫模型等领域都已经有了一定程度的应用。尤其在飞机、核电和火电等使用重型机械、高端精密机械的行业,3D打印技能“打印”的产品是自然无缝连接的,结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。
  (选自2012年9月17日《人民日报・海外版》,有删节)
  【阅读训练】
  1.第①段介绍科幻作品的情节的目的是什么?
  2.“什么是3D打印机呢?”作者是怎么样来回答这一问题的?
  3.第⑤段中引用史玉升的话的目的是什么?
  4.3D打印技能能够加工传统方法难以制造的零件外,还有哪些方面的优势呢?
  5.阅读本文后你有什么感想呢?
  (供稿/江苏 周俊根)
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