多功能3D打印机 藏在深闺待人识(图)
时间：2016-06-21 09:11 来源： 三晋都市报 作者：中国3D打印网 阅读：次
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一位学生正在操作3D打印机。
由太原理工大学机器人团队研发的“多功能3D打印机”已经默默奉献一年有余了，由于一直没有找到合适的合作投产机会，它自今只局限于服务校内的学生。“3D打印机对于大家来说并不陌生，但是把3D打印、精密雕刻、书画、搬运集于一体的打印机，在我省只有我们一家。”机器人团队指导老师李卫国说，他们的“多功能3D打印机”不仅成本价低廉，而且可以进行无限创意改进，尤其适合作为教具应用，如今是藏在深闺待人识。
干活样样精通
6月17日，在太原理工大学工程训练中心的机器人基地，李卫国老师带记者见识了“多功能3D打印机”雏形，因为临近放暑假，机器人基地少了往日的喧哗与热闹。只见一个角落的桌子上，放着一台高约50厘米、由金属和线路组成的三棱体状的机器，外观简洁明了，没有任何装饰，上面盘着蓝色和黑色的线。只要连接电脑，就可以按照设计好的程序打印作品。三条机械臂上下自由移动，中间的喷口喷吐着abs材料，用不了多长时间就可以成型。
若是没人介绍，你根本就想不到这就是大名鼎鼎的“多功能3D打印机”。别小看这个架子模样与目前国内的3D打印机不同，它可是集3D打印、精密雕刻、书画、搬运于一体的“多功能3D打印机”，在国内处于领先。李卫国老师说：“3D打印材料种类繁多，除了abs树脂材料，还有塑料、金属粉末、木材、尼龙、巧克力、糖浆、聚氨酯、聚乙烯、蜡、活体细胞等等，只是需要配合不同的打印头。与普通的3D打印机不同，我们的3D打印机还能干其他精密的活，原理大同小异，3D打印机的体积也可以按需求变换。”
因为使用便捷，李卫国老师说，时常会有学生把设计好的作品拿来打印。“这个黄色的简易笔筒，没有任何接口缝，浑然一体，是一位学生给朋友送的礼物，上面还写有对方的名字，很有纪念意义。再看这套红黑相间的茶具，茶盘是用CNC加工出来的，光滑似湖面，中间的茶杯和茶壶是3D打印出来的，它们是湖中间的‘亭子’，这是一位学生结合山西常家庄园的特色设计出来的，整套茶具就是一座‘院落’。”
“你看，‘多功能3D打印机’中间这几个白色的零部件就是用我们自己的3D打印机打印出来的。”李卫国老师高兴地说，在研发过程中，有需要打印的零部件，学生们就编好程序，然后直接打印出来用，如果需要改进，就一遍遍地试验，直到掌握成熟的技术。如果按照传统的加工工艺，光模具一项就需要一万多元，一旦不合适的话，整套模具只能报废，成本高昂。
技术并不复杂
之所以走上研发“多功能3D打印机”之路，李卫国老师说，源于机器人团队队员对学校3D打印机的一次自行修理。 为方便学生们制作一些机器人小零件，太原理工大学工程训练中心花费一万多元购买了一台3D打印机。但这台机器总是出故障，队员们总是叫打印机的售后人员来修理。2014年过年的时候，3D打印机又出了故障，可维修人员回家过年去了，队员们只能边打电话边按照维修人员的指导自行修理。在修理过程中，队员张彦宇、乔晋鹏、赵泽旭、周晓天等同学就发现，其实3D打印机的技术并不复杂，于是，他们在修好了原有的机器后，又“鼓捣”出一台新的3D打印机，目前已申请了专利。觉得之前的3D打印机功能太单一，几个人就又组装出一台并联的3D打印机，将功能变得更加强大。
几个人组装出机器后，在老师的指导下一个创业小团队成立了，学校为了鼓励他们，给他们提供了位于国家大学科技园太原理工大园区的一间办公室，课余时间，创业小团队就可以利用工程训练中心的仪器设备进行研发与制作等前期孵化，已经利用业余时间进行小规模的生产，一些经过试验合格的产品也已开始小规模地销售了。现在学生们已经接了北京、天津、南京和本省的四个订单。这些打印机大部分都卖给了当地的教育部门，其中，除了山西这一单是给中学生科学课做演示，其他几单都是给大学里的课外科技实践配备的。
创业团队成员可以说个个出色，他充分发挥自身的专业特色和学科优势，努力将自己的专业知识和技能转化为创业项目，从而使创业项目的操作性和落地性更强。如今，张彦宇主要负责技术，赵泽旭负责研发，周晓天负责试验，乔晋鹏负责产品的实际应用与改进。经过多方调研，他们将产品的市场定位在教育领域、新产品研发领域、个人航模爱好者等群体，希望以此打开局面。
据李卫国老师介绍，“多功能3D打印机”所用的原理叫做熔丝堆积成型，也叫熔融沉积，是一种基于数字成像技术的三维实体模型制造技术。它无需激光系统，而是将丝状热熔性材料加热熔化，然后通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。喷头可沿X轴方向移动，而工作台则沿Y方向移动。目前，该技术已被广泛应用于汽车、机械、航空航天、家用电器、电子通信、建筑、医学、玩具等产品的设计开发过程。用传统方法需几个星期、几个月才能制造的复杂产品原型，用熔丝堆积成型技术无需任何刀具和模具，短时间就可以完成。
市场前景看好
由于资金等条件有限，不能迅速地将“多功能3D打印机”打造成产业链，李卫国老师称，他们只能尽最大的努力，让更多的学生熟练掌握3D打印技术。“比如，我们在学校里就设置了专门的选修课，生产出30台‘多功能3D打印机’用于教学，让学生们全面掌握机械结构、电子电路、软件程序等理论知识及操作技能。一旦学生们可以轻松组装3D打印机，并可以通过编写程序打印出想要的作品，之后又可以把3D打印机完整拆卸，就说明他们基本掌握3D打印技术，虽然我们只是起到一个启蒙的作用，但对那些有创意的学生，他们学到的一定会更多。”
李卫国老师说，他们还向附近幼儿园、小初高学生开放，希望让更多的学生认识并爱上3D打印。他说：“同时，我也相信，3D打印机市场潜力极大，属于前沿行业，沿海很多省市已经开设有关3D打印机行业的工业园区以及3D打印机行业协会以及联盟，都想抢占这块市场和行业的战略高地。我们山西还没有一家这样的公司，基本属于空白。我们团队看中了这块市场和行业前景，就是想利用山西近水楼台的优势，占领自己的市场，为山西人民造福。我们有积极向上的团队，团队由各个专业、各个年级循环参与的大学生、研究生，还有太原理工大学的优秀教师做后盾，技术可以不断改进和升级，产品可以规模化制造。”
“除此之外，我们机器人团队还有不少好的项目可供大家‘四创’。”李卫国老师说，“比如，机器鱼、沏茶机器人、灭火机器人、舞蹈机器人、服务老年人的机器人等，由于多种原因，这些机器人至今都没有得到开发和生产，但我觉得，应该寻找各种机会，让大家认识它们。”
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