在華中科技大學快速制造中心產(chǎn)業(yè)化基地——武漢濱湖機電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司,記者見證了“3D打印”全過程。
只見一臺高2米多、形似立柜的設(shè)備,“這就是‘3D打印機’”,濱湖機電公司生產(chǎn)部組長張釗拿出一個小方凳大小的測試件,長×寬×高為200毫米×200毫米×20毫米。
這一看起來簡單的四方塊測試件,內(nèi)挖有圓孔,并有支撐筋條,“傳統(tǒng)機床加工還是有點復(fù)雜的”,張釗說。
首先,將這一測試件的3D立體圖輸入到設(shè)備電腦,“電腦將立體圖切片分層”,張釗說,根據(jù)不同零件精度要求,分層厚度可在0.08-0.3毫米之間設(shè)一個值,這次設(shè)0.3毫米,“厚度值越大精度越差”。
然后,往設(shè)備頂部的一個漏斗狀容器內(nèi)裝入材料粉末,“一般材料有塑料、樹脂、陶瓷、金屬等類型”,張釗現(xiàn)場用價格相對便宜的塑料粉末演示。
打開設(shè)備內(nèi)腔,只見一平整的金屬平臺,“粉末就鋪在這上面”,張釗指著平臺上方的一個四方形鋼架說,鋼架上裝的碘鎢燈主要是預(yù)熱和保溫,頂部的圓形裝置則是二氧化碳激光器,“將粉末高溫加熱燒結(jié)成零件就靠它了”。
關(guān)閉內(nèi)腔,開動機器。碘鎢燈預(yù)熱15分鐘,電腦操作屏顯示腔內(nèi)溫度90℃,設(shè)備開始自動鋪一層粉,激光器開始加熱,只見腔內(nèi)紅光一片,“激光器對每個點加熱燒結(jié),可理解為平常焊接一樣”,張釗說,激光器上加了面鏡子,通過鏡子的慢慢轉(zhuǎn)動將激光反射逐步變向,激光就在粉末上一條線移動,在需要的地方加熱。一條線一條線平行加熱,每條線間距僅0.2毫米,而且這一層是上下方向,到了下一層就變成左右方向,以增加強度。
加熱完一層,平臺就往下降0.3毫米(即一層厚度),再鋪一層粉。“實際操作比我們講解快多了”,張釗說,一般而言,掃描一層只需一分鐘,鋪粉約為8秒鐘。
1小時40分鐘,完工。將多余的粉末吹掉,測試件就活生生地被“打印”出來了。