滑鼠一點,卡通玩偶 、小花盆、五彩魔方、小汽車等就可以通過印表機列印出來,這樣的奇蹟你見過嗎?3月27日,在李滄區四流北路青島尤尼科技有限公司內 ,一臺像家用烤箱一樣大小的3D印表機正在列印一把白色的小椅子,這是尤尼科技美女老闆王紅和她的技術團隊研發出來的島城第一臺3D 印表機,明年還力爭推出國內首臺全彩3D印表機,青島也正式加入第三次工業革命的新浪潮中,計劃三年內把青島造的3D印表機推廣到普通家庭。
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「列印」鍵,電腦上虛擬的3D模型就能被列印出來,這就是 3D印表機。王紅說,通俗地說,3D 列印技術就等於從印表機裡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、小汽車已經被列印出來,而一把白色小椅子正在列印之中,與傳統的印表機不同,它用的原料不是墨粉,而是用白色的塑料絲作為原料。
列印頭接到(軟體)命令以後,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,在這個軟體的驅動下開始分層,一層一層堆積列印,小椅子從底座開始堆積,連小椅子上細小的花紋也能列印得很清晰 ,整個10釐米高的小椅子,列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,然後又變成了固體的小椅子?「這主要是列印頭的高溫作用,使得塑料絲融化,然後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,小盒子在兩根杆上不停地挪動「堆積」,還有個小晶片來輸送指令。這就是整個桌面級的3D 印表機,也就是家用印表機。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印表機列印製作出來,列印這些產品的3時間不會超過五個小時,而採用傳統開發模具製造至少需要一個月,兩者的製造精度也十分接近。
可節約模具費用
「3D列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列印,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。
在工廠裡工作過的人都知道,傳統的製造工藝中做一個零件,需要各種各樣的數據、圖紙、測算,然後人工開模,車銑刨加工,做出硬模後再去灌注,之後進入工具機加工。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。一個一次性樣品的製作花費非常高,需要批量化生產才能收回成本。
王紅認為,3D列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列印製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印表機就可以把設計的機械部分列印出來,直接進行測試。
三年內推向百姓家
3D列印技術,會對普通消費者開放嗎?答案是肯定的。王紅說,桌面印表機大約三年的時間將推向普通百姓家,目前價格為2000美元,三年後可能為2000元人民幣。
你有沒有想像過,用3D 列印技術,列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小時後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,市民就可以列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 彩色立體印表機,這種高端機器將在汽車精密加工、人體器官複製、珍貴文物復刻應用方面搶佔前沿市場。
「這臺印表機出來以後,能代表目前3D 列印塑料材質所有工藝和技術,也是第一個彩色圖文並茂的。」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裡,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 列印的拔尖人才加入團隊,讓青島的3D列印技術走在全國前列。
「我在美國待過兩年半,我認為3D列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蹟來。」王紅說。
至少投了6000萬,房子都賣了
據了解,今年47歲的王紅是濟南人,1989年畢業於山東大學機械材料系。畢業後曾在雀巢公司工作。2005年,王紅成立了青島尤尼科技公司,專業生產印表機。2010年,尤尼科技設立美國分公司,王紅開始進入3D印表機領域。而在研發3D印表機之前,她從事了8年的異形列印。
「三年前,我在球形蠟燭上列印花的時候,發現在軟體驅動上要求比較高,就想能否列印出立體的模型。」王紅跟她的團隊就開始投入 3D 列印技術的研發,直到今天第一臺3D 印表機的出爐。 就是在夢想的推動下,王紅曾經連續一個月每天只睡三個小時,由於研發3D印表機的投入不低於6000萬元,王紅把自己的房子都賣掉了,自己租房子住。
27日,記者看到銀行、風投已經紛紛找她來洽談,她連在食堂吃飯的時間也進行了壓縮。
對話
材料和精度與美國有差距
記者:現在國內外提起3D 列印,都很自然地把它與第三次工業革命相聯繫,您對此怎麼看?
王紅:第一次工業革命是機械取代了人工,第二次工業革命,福特掌握了流水線生產,開啟了大批量生產的時代。現在看來,第三次工業革命多半是製造業數位化,3D 列印作為核心技術,也只是其中的一個部分,它的作用是把原來的生產模式變得更迅速、更準、更有效率。
記者:目前國內3D列印市場的狀態以及未來的發展前景怎麼樣?
王紅:未來的前景可以類比網際網路。剛開始人們會抱著質疑的態度,但最終對於人類的生活是一個顛覆性的改變。桌面型3D 印表機價格,人人都可以接受。現在國內的市場還處於群雄割據的。戰國時期,真正能夠整合政府資源和地方資源的企業寥寥可數。兩年前,我們開始研發這個東西的時候,它還是默默無聞的,到去年6月的時候,人們開始真正接觸3D 印表機的理念,再到今年年初就沸沸揚揚了。所以市場的爆發,很難預測,只能抓緊時間。我們希望在爆發階段之前能儲備足夠的實力和市場佔有率。
記者:目前與美國的差距在哪?
王紅:主要在材料和精度上,東西可以列印,但是很多材料要求比較高,而精度主要體現在列印頭的個數,不過五年內,我們正在研發的技術會大大縮小與美國的差距。
文/記者 婁花
圖/記者 張偉
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