大学开设3D打印技术课

华子xhfd · 发表于 2016-10-6 11:07:26

3D打印在近两年走进公众视线，被看作一项神奇有趣的新技术。实际上，它在工业领域和医学领域，早就不是一个陌生的概念。在四川大学，就有一门专教3D打印技术的课程，已经开设10年了。
7月12日下午，来自美国麻省理工等学校的几名外国交流学生，和四川大学制造学院的学生们一起体验了3D打印技术课程。
现场：5厘米高的“小兔子” 半小时打印出来
今年7月，四川大学第二届“实践及国际课程周”开幕。本届“实践及国际课程周”为期3周，来自多所国外名校的教授与学生来到四川大学交流，期间将安排300多门各具特色的课程。
12日下午1点，在四川大学江安校区工程训练中心的车间内，制造学院老师梅筱琴为同学们上了一门叫《快速原型技术》的课程。如果为这门课换个通俗点的名字，就是“3D打印技术”。
近段时间，3D打印技术开始被越来越多的人关注。从传统的打印平面图像发展到打印立体模型，这在许多人眼里是件很新奇的事。“其实这不算一项新技术了。”梅筱琴老师说，在工业领域，3D打印技术更多被叫做“快速原型技术”，对它的研究早就开始了，尤其在快速模具制造领域的应用非常广泛。1999年，四川大学就已经采购了第一台快速原型实验机。
2003年，四川大学制造学院为机械制造专业的大三学生开设了一门叫《快速原型技术》的选修课，2个学分，开设以来颇受学生喜爱。2012年，四川大学又统一购置了20台小型3D打印机。梅筱琴说，选修这门课的学生，需要在结课时自己利用软件设计一个模型，再用3D打印机打印出来。在她身后的架子上，摆满了几十件成品，都是历届学生的结课作业：有1:1大小的人手模型、锁链、机械零件、楼房模型等。“开这门课，主要是为了让同学们了解这样一门新技术，打破习惯思维。”梅筱琴说，传统的制造观念都是通过打磨、去除来获取零件，但3D打印颠覆了传统观念，是从无到有的制造。
原理：800元一公斤的工程塑料熔化之后再重组
车间里的3D打印机看起来构造简单。一卷白色的ABS塑料（工程塑料）就是它的原料。打印前喷头会预热至260℃，ABS塑料在被加热至半熔融状态后，再通过喷头挤压出来，一层层堆叠到50℃的工作台上，而ABS塑料在70℃以下就会固化成型。打印一个高约5厘米的模型，需时约半个小时。
3D打印目前可使用的材料不少。学校使用的主要是ABS塑料，价格最便宜，约800元一公斤。打印一个普通零件大概重几克到十几克，成本也就几块钱。此外，可使用的材料还有液态光敏树脂、纸、塑料、尼龙、石蜡等等。梅筱琴说，3D打印主要就是将材料熔化后进行再重组，“材料重组之后的性能控制是最关键的问题。”熔化后重组的材料，它的内部组织、性能是否符合要求，都是需要进一步研究的问题。也因为这样的限制，目前3D打印仍然存在着材料有限、精度不够的问题，打印出来的东西仍然需要二次加工。

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