3D技术好新奇能“打印修复”铁轨

石家庄新闻网 时间: 2014-09-30 10:07:21 来源: 石家庄新闻网

揭秘铁道大学“3D打印实验室”

□本报记者 尚燕华 通讯员 张建新

国庆前夕,天安门花展首用3D打印大花篮,可抗10级大风……3D打印的精彩表现,成为国人眼前一道亮丽的风景线。而石家庄铁道大学的“3D打印联合实验室”,利用3D打印技术“打印”修复铁路钢轨,甚至能更加精确“打印”检测胎儿缺陷。

“3D打印联合实验室”组建六年

日前,在石家庄铁道大学“3D打印联合实验室”,记者见到了组建者齐海波教授,他兴致勃勃地介绍说:“我们这个3D打印研究平台已经组建了6年,由多名教授和研究生组成。”

在实验室里,摆放着光纤激光器、熔覆送粉装置、高精度机器人、多维成型3D打印机等多种先进仪器设备。“光纤激光器功率高达4千瓦,高能量光束能瞬间释放巨大能量,完成熔化、凝固金属、陶瓷、塑料等功能。”齐海波教授介绍,“机器人能完成精度达微米的操作;3D打印机不同于一般打印机,它不是根据一张设计图进行打印,而是根据扫描仪的扫描结果生成3维模型,然后通过端口生成成品……”

“3D打印技术工作原理,通俗地说就是,首先电脑里设计出三维产品模型和数据,然后电脑来控制激光束或者是热能喷嘴,把装在3D打印机里的特殊原材料,比如金属粉末、 粉末,塑料甚至是细胞组织,逐层堆积凝结,最终叠加成型,制造出一个实体的产品。”

“多维打印”实现“量身打印”

传统的用超声波扫描孕妇腹中胎儿,只是平面的彩超效果,因此,胎儿有些生理缺陷不易被查出。“我们的3D打印技术,能精确‘打印’出胎儿的每一个细节,皮肤组织、骨骼组织与真人相仿,胎儿的一些生理缺陷一目了然。”齐海波说:“这一技术属于国家科技支撑计划支持项目。”

建筑模型、仿真器官、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统以及其他领域都有所应用……3D打印技术让人惊叹,而到这里探求商机的人更是络绎不绝。

“目前,我们已经研发成功‘多维打印机’。”除了拥有3D打印的“长宽高”立体三维结构,齐海波教授的“多维打印”还新增加了“内切面”、“ 十字交叉”等多个维度,这意味着,多维打印出来的东西,可以根据设定的形态,自动生成多维形状的加工和变化,实现真正意义上的“量身打印”。齐海波自豪地说:“这一技术已获得国家专利发明。”

“我们自主研发的钢轨在线自动修复车,实现了对钢轨磨损表面在线激光填丝修复,速度快、质量高、开天窗时间大大缩短、自动化程度高、工作效率高于上百个技术熟练工人,此项技术获得国家发明专利,现在与中铁六局、石家庄工务段达成合作意向。”齐海波说,目前3D打印只是牛刀小试,它的现实应用已经越来越广泛,比如3D打印的金属骨骼就已经在临床上开始应用。“眼下这一切,只是刚刚开始。在现实生活中,多维打印已经来到了我们身边。”

编辑: 孙丽君

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