讓(ràng)我(wǒ)告(gào)訴你好(hǎo)玩的3D打印機,小朋友都能(néng)看明白!

點擊量:933 發布時間:2017-03-29 作者:快猫视频APP下载安装(mài)(上海)增材(cái)製造技術有限公司
   大俠是(shì)學理工科的,對(duì)這些新鮮玩意向來興趣濃(nóng)厚。最近看了央視多次介紹3D打(dǎ)印(yìn)機,後又百度,知些皮(pí)毛。這哪甘心(xīn)啊,索性去圖書館借了(le)本300頁厚的關於3D打印機的翻譯本閱讀起來。這可不是看小說啊,整整兩周才讀完。
       也(yě)許你早知道(dào)3D打印機了吧,那麽,什麽是3D呢?3D就是“Three Dimensions”  三個尺寸嘛,長、寬、高三個維(wéi)度,或者通俗講就是立體。平(píng)麵一張紙,就是長和寬。我們用打印機在白紙上打印一個像薄薄雞蛋餅樣的圓形圖畫,這打(dǎ)印機就是平麵打印機(jī)。如果你的墨盒夠多而且油墨夠粘,你就(jiù)朝圓圈裏使勁打吧,油墨越堆越高,往高(gāo)度發展,你打印出來的(de)就是厚厚的(de)新疆大餅啦!這就是3D打印機。
        明白不?繼續聽(tīng)大(dà)俠(xiá)講課~~
      《3D打印---從想象到現實》,看得費勁,但經過我的消化(huà),相信大(dà)家都能(néng)看明白(bái),小朋友會特別喜歡。下麵,大俠向(xiàng)你介紹下哈~
        它能打印飛機零件,波音787飛機已經用上了。能打印汽車儀表盤、打(dǎ)印齒輪(lún)、打印(yìn)手槍,這些你也許知道了(le),如果你(nǐ)以(yǐ)後成(chéng)了機器人設計工程師可(kě)不要去打印手槍幹壞事(shì)哦!不過呢,最有吸引力(lì)的,是3D打印機能打印食(shí)品,這可是關係到千家萬戶的大好事了!小朋友們喜歡吃動物巧克力,老師不是教(jiāo)你畫動物的嗎,你畫什麽,就讓(ràng)爸爸用巧克力醬把它打出來。你也可以自己做漢堡包啊,第一層是麥餅,第二層是黃(huáng)油片,第三(sān)層是你愛吃的雞(jī)肉,第四層打印一個雞蛋白(bái),第五層是一片蔬菜葉,第六層是巧克力醬,第(dì)七層是蝦仁瓶,第八層……你愛打印幾層就幾(jǐ)層啦,隻要你的嘴巴像河(hé)馬一樣足夠大!    
       這可不是聳人聽聞的故事,目前科學家們正在研發用生(shēng)物(wù)技(jì)術製(zhì)造打印機可食用原料,可以用這些生物“墨(mò)盒”打印各種健康食品,比如可供糖尿病人食用的食品(pǐn),所有的營養成分都在電腦裏配(pèi)置好,按幾下鼠標鍵,食物就出來啦!以前(qián)你玩QQ農場,自己種菜,將來你可以把這些虛擬的“有機”蔬菜(cài)通過打印機打印出來。
      你還不信?現在西方科學家正在研究用3D打印機打印人體器(qì)官,比如膝蓋骨(gǔ)啦,心髒瓣膜(mó)啦(lā),在膝蓋骨上再打印一(yī)層人體幹細胞,就會使這些器官有再生機能(néng)。人家在80年代就擁有3D打印機了,我們到21世紀才開始咋呼(hū)咋呼做聲,當新鮮事物來宣傳。人家把大把錢投到高科技研發去了,我們政府把大把錢去造樓堂館所,可不,主席不是發話了嗎,停建館(guǎn)所!先強(qiáng)軍吧,多造幾首航空母艦,收拾小日本去!
       說著(zhe)說著(zhe)就開始發牢騷了,唉,當個老師不夠格,沒修養。繼(jì)續講打印(yìn)機吧~
       以後你(nǐ)想要(yào)的實體東西都可以發“電子郵件”過來。 你要一把(bǎ)槍(當然是玩具槍(qiāng)啦!),就會(huì)有人發一個槍(qiāng)的程序過來。把它輸入筆記本(běn)電(diàn)腦,連上通往(wǎng)打(dǎ)印機的線,一把工程塑料的槍很快就打印出來了,可以開槍(qiāng)啊,很輕(qīng)的塑料子彈,小心不要對著人眼哦,朝爸爸的屁(pì)股打沒問題!你想要的東西都可以到網上下載,家(jiā)裏備好一些(xiē)打印材(cái)料就行。別忘了付點錢,有版權。
       小的打印機也就微波爐大小,市場上可以買到。大的如空中行走(zǒu)的行車,可以打印建築,嘿嘿,無(wú)所不能啊!
       囉囉嗦嗦(suō),說了半天,還(hái)沒說(shuō)打印機的工作原理,這才是我大俠迫切借書看的原因呢。
      打印大(dà)餅和一個(gè)圓柱體好(hǎo)理解啊,往上堆料就行了。打印中空的東西,或者中空還雕花的怎(zěn)麽打印(yìn)呢?打印一(yī)個懸臂(bì)的手呢?這手怎(zěn)麽不會掉下來啊?好多好多學問。
      首先,我們要了解3D打印機的動作,然後再(zài)了解打印(yìn)機的(de)材料(“墨盒(hé)”),最後,了解(jiě)被(bèi)打印物體(tǐ)成形的(de)原理。
      平麵(miàn)打印機,你應該早就見過了,家裏沒有學校或單位也有吧。老式的噴墨打(dǎ)印機,打印頭(tóu)左右來回擺動,吱吱,吱吱……發出持續不斷的聲響,紙慢慢從打印機的一個方向(前方或後方(fāng))吐出來,你的畫畫習作就呈現在(zài)你(nǐ)眼(yǎn)前。
      3D打印(yìn)機,打(dǎ)印頭(tóu)除了左右前後(hòu)移動,還往(wǎng)高(gāo)度方向移動。當然啦(lā),如果打印頭朝高度方向不動,就(jiù)是台麵會(huì)上下移動,總之台麵和打印(yìn)頭會產生(shēng)相(xiàng)對(duì)移動,要(yào)有相對空間才行,否則怎麽打印實(shí)物呢。有些3D打印(yìn)機更好玩,打(dǎ)印(yìn)頭是(shì)固(gù)定不動的,台麵會左右高低(dī)方向移(yí)動,這就是3D,3個維度。
       好了,現在講這個“墨盒”。墨盒,大家會想,“不(bú)就是盒子裏放墨水嗎,還用說。”這話對(duì),也不對。對3D打印機來說,如果(guǒ)是堆疊式打印蛋糕之類食物,打印(yìn)頭上方有個盒,裏麵填充各種可食用的粉,如黃豆粉、奶粉、麵粉什麽的都可以(yǐ),也可以是各種食品膠狀物。但如果(guǒ)要打印鐵家夥,墨盒裏就不能放鐵粉啦。如是打印塑料製品,通常的“墨盒”是塑料線,或是(shì)膠狀塑料。如果(guǒ)徹底拋去墨盒的(de)概念,革(gé)命性思維一下?告訴你(nǐ)吧,目前好多3D打(dǎ)印機的材料是存放在打印頭下方(fāng)容器裏的塑料水或鐵(tiě)砂或水泥或木(mù)屑,就看你(nǐ)打印(yìn)什麽(me)東西了(le)。奇怪吧!下麵到(dào)了求知的關(guān)鍵時刻,講3D物(wù)品打印成(chéng)形的原理。
       你知道醫院裏給病人看病的檢測儀(yí)CT嗎?比(bǐ)如,有人被(bèi)打了,頭部受傷。醫生通(tōng)常會讓病人做CT,看看腦裏麵(miàn)有沒有淤血,因為大腦裏的淤血會壓破(pò)神經導(dǎo)致腦癱瘓。CT是電子(zǐ)計算機X線斷層掃描,把大腦截麵一層層地掃描(miáo)到電腦屏幕,形成一張張頭腦截麵圖片,供醫生看。如果你不懂,從沒看過CT圖像,也沒關係。再舉個例子,如果我們把站著的人體從腳底到頭部分割(gē)成(chéng)100片,那麽,腳(jiǎo)底的切片形狀就是你的(de)一雙(shuāng)腳印,小腿切片形狀就(jiù)是兩(liǎng)個小圓(yuán)圈,臀部的切片形狀(zhuàng)就像個蘋果;再(zài)往上一點,胸部的切片就是兩個小山峰,頸部(bù)的切片就是一個圓,頭部(bù)的切片就(jiù)是個大橢圓。3D打印機就是先(xiān)從你的腳開始打印噴料,從腳板(bǎn)底部往上一片片的打印,打印100片,直到頭部一個圓,頭頂一個點,完成塑料(liào)人體打印。這下懂了(le)吧(ba)?再舉個更通俗的(de)例子:你在家切過土豆片嗎?一片片的,如果你是星級酒店高級廚師,可以把每片土豆片(piàn)都(dōu)切成1毫米厚,每一片的形狀(zhuàng)都不一樣是吧?然後你重新把切下來的土豆片一片片疊(dié)起來,可以還原成(chéng)土豆形狀。3D打印機的原理就(jiù)這樣,就(jiù)是一層層打(dǎ)印,比如說打印這個土豆吧,先打印(yìn)土豆的第一片(層),打印頭裏(lǐ)打印(yìn)(擠出)出來的是土豆(dòu)泥,打印完(wán),放置土豆的台麵下沉1毫米(或另一種打印頭(tóu)上升機構,打印頭上升1毫米),稍等凝固後,打印頭在這基礎上打印第(dì)二(èr)片(層),打印完台麵(miàn)再下沉1毫米,第二片凝固後(hòu)接著打第(dì)三片(層),以此(cǐ)類推,直到把土豆全部打印完(wán),然後(hòu)拿出烤幹,一個香噴噴的土豆就出爐(lú)了,比原來的還好吃呢。為什麽要讓台麵不斷往下沉呢?因為如果不下沉的話,隨(suí)著土豆的堆高,打印頭(tóu)就碰上土豆啦。這樣的打印方(fāng)法叫材料堆疊式打印。熱熔性的塑料線(xiàn)可作為打印(yìn)塑料玩具的原料,塑料線經過高溫的打印頭就融化(huà)成能流動的塑(sù)料液,一層打印完後很快就幹了,接著打印第二層、第三層(céng)……。堆疊式(shì)3D打印(yìn)有個(gè)缺點(diǎn),就是不能打印中間鏤(lòu)空的物件,你下麵(miàn)沒有支撐,上麵就塌下來了。因此,如要打印懸臂和有頂中空的東西,要同時打印出支撐物,打印完以後再把支撐材料剪掉,浪費了材料。
       那麽,中間鏤空的物件如何打印(yìn)呢?比如打印一(yī)個中間有(yǒu)橫杆,橫幹(gàn)上有(yǒu)供鳥喝水的小壺這樣一個鳥籠。鐵器怎麽打印呢?看完《3D打印---從想象到現實》後恍然(rán)大悟,真覺得人類智慧無限啊!
       下麵,介紹(shào)另一種3D打印方式,稱作(zuò)粘結、燒結式打(dǎ)印。
       舉(jǔ)例(lì)來說吧。如果打印材料是(shì)粉(fěn)狀的,如打印(yìn)美術課用的石膏像。把石膏(gāo)粉放在一個打印頭下方的粉床容(róng)器中,“墨盒”裏放的全是粘(zhān)結劑,打印頭按設計圖形打印完一層(céng)粘結劑後,容器裏麵的台麵下降1毫米,已與粘(zhān)結劑粘結在(zài)一起的石膏塊同時下降1毫米,打印(yìn)機再往(wǎng)上鋪一(yī)層石膏粉,然後打印頭再噴上一層粘結劑,台麵再下降一層,如(rú)此往複,石膏像就一點(diǎn)點(diǎn)打印出(chū)來了。
       燒結式3D打印機可以打印金屬、塑料或玻璃玉器(qì)等高端的東西。槍體、上麵說的鳥籠,鏤空的藝術品等都可以打印。
       同上原理,如要打印中空的金屬槍體。把(bǎ)鐵粉放在一個打印頭下方的容器(qì)(或(huò)稱粉床)裏,打印(yìn)頭是(shì)一把激光槍,“墨盒”是發出激光用到的二氧化碳氣體(CO2)。打印頭根據計算機指令按設計路徑用激光燒台麵上的鐵粉,燒過後的鐵粉立刻(kè)融化和結成了片狀固體,然後,容器裏(lǐ)麵的(de)升降台麵下降(jiàng)1毫米,燒粘一起的片狀(zhuàng)鐵餅同時下降1毫米;打印機自動再鋪上1毫米鐵(tiě)粉,填補這1毫米的空間,激光頭再燒結第二層鐵粉(fěn)……一層層燒結,全部燒結完(wán)後,槍體就可從粉床裏拿出來,去掉槍體(tǐ)裏外的鐵粉,拋光下表麵就OK啦。
       如果打(dǎ)印材料是石英砂,同樣原理,可以用(yòng)激光燒結打印機燒融石英砂粘結(jié),打印出千姿百態的玻(bō)璃(lí)製(zhì)品出來!如果要(yào)打(dǎ)印中空的塑料物件,可以用一種稱作(zuò)液體塑料的東西,同樣的放在(zài)一個3D打印機容器裏,激光給(gěi)液體塑料表麵加溫後,這(zhè)一層液體塑料迅速凝固,然(rán)後新的液體塑料補充,再激光(guāng)加溫(wēn)凝固,一層層的(de)做,可製造出更多奇特(tè)的,用常規模具製造不出來的東西。你能想象嗎?
      還有一種打印機更好玩。把磨得很細的木屑放在粉床上,打印頭按程序軌跡打印出來的是膠水,然後再自動蓋上一層木屑,再打印一層膠水,如此一層木屑一層(céng)膠水,就可以(yǐ)打印出一個木拖鞋!
       所有這(zhè)一切,都是要通過(guò)電腦程序實現的(de)。將來,你想要什麽東西(xī),可以去淘寶網找,有大把(bǎ)的工程師來設計3D設(shè)計(jì)電子圖紙,會根據你的(de)要求來編製3D打印程序。隻要(yào)想得到,不怕做不到啊!   
       家裏有一台3D打印機(jī),再買一個微波爐大小的三維掃描儀。就可以“複(fù)印”立體(tǐ)的東西了。有小朋友來你家玩看到喜(xǐ)歡的東(dōng)西就想要(yào)(當然這是不禮貌的),主人將不再尷尬,像複(fù)印紙一樣容易,複製一個給他就行了呀!
      大俠用3500個字的口語化句子,把書中21萬嚴肅的文字變得生動而有(yǒu)趣。不然你看到的大多(duō)是機器零(líng)部件,專業詞匯,不熟悉機器設備的人誰看得懂啊,更別說小朋友了。大俠記英語單詞差得要命,記這些東西,可是過目不忘,因此說,做什麽事,興趣很重(chóng)要。今這篇日記大俠費了幾個晚上心血才得以完成,功勞沒有苦勞有嘛,希望大家喜歡!有孩(hái)子的家長們可以轉給(gěi)他們看看,科普教育哦!
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