虽然不完美,但从它身上我们能看到 3D 打印的未来

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2015-12-02 11:14

3D 打印,这是一个已经说烂了的话题,就连社会化制造、工业 4.0 等一批新概念并没有让 3D 打印真正火起来。但就在今天 Gizmodo 报道,来自哈索-普拉特纳学院的人机交互实验室(Hasso-Plattner-Institut’s Human Computer Interaction Lab)的研究者最近就发布了他们改进之后的 3D 打印机。从它身上,我们也许能够看到未来 3D 打印机的一个发展趋势。

从加工的角度来看,3D 打印最突出的特点就是将传统生产过程的去除材料变成了叠加材料。那如果再在 3D 打印机上面加上去除材料的工具呢?如果它还能够通过摄像头自动识别加工物体的位置呢?没错,这个就是他们做出来的改进版 3D 打印机。

new3dprintercancut

如果只看硬件,不同主要在以下几个地方:

  • 打印头旁边设置铣刀和吸屑装置,能够对 3D 打印出来的产品进行铣削(将垂直于刀具轴心的一定深度的材料去除),并且将铣出来的碎渣吸走。
  • 在打印物体的平面上加上两个旋转坐标,使得整体从 3 轴联动升级为 5 轴联动。
  • 在打印机的边缘安装类似 Kinect,带有景深测量功能的摄像头。

如果想要很好理解这些功能分别有什么用处,有必要先看一下官方的介绍视频。


优酷视频

官方的视频中有几点非常有意思,我们不妨挑出来细说。首先就是这款软件,将新旧两个 3D 文件导入进去之后,就会自动计算最省材料的去除和重新打印方案;其次是景深摄像头对于产品外形识别,能够帮助机器确认重新加工的产品的具体位置,并且直接对应打印所用的 3D 模型文件;最后是 5 轴联动为其带来的更加灵活的去除和打印材料的角度。

去除是必须的,3D 扫描更是关键

虽说 3D 打印实现了从无到有,但是一旦产品打印完成了,如果想要再修改就必须从头来过。这样不但浪费时间,而且浪费耗材。加上去除的功能之后,这两方面就能够很大的节约,对于大量使用 3D 打印的用户来说的确是个福音。

除了去除材料这个功能,其利用摄像头的扫描功能也非常值得注意,在官方的案例中,其能够实现对产品的精确定位。再加工之前复杂的定位过程变得极其简单,但是官方的扫描精度不算太高。根据 Gizmodo 报道,最近一群 MIT(麻省理工学院)的研究者就开发出了一种基于摄像技术的、低成本的高精度扫描技术了,在精度上甚至能够超过便携式的激光扫描仪。

能够去除和添加材料的 3D 打印机,以及低成本的高精度扫描仪,这两者的结合直接构成了一个物体生产和维护的闭环。也许不久的将来,我们手头的东西如果损坏了,只需要让机器扫描一下,将损坏的部分去除之后再重新打印一遍就 OK 了。

不过这些终究是辅助的技术,目前 3D 打印最需要解决的依旧是材料和打印方法这种最根源的问题。

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