制作3D打印機的三人小團隊解凌峰、何友康和潘銘杰是建橋?qū)W院2011級機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生，三人是同班同學(xué)。上周末，青年報記者在潘銘杰的帶領(lǐng)下，來到他們學(xué)校的綜合大樓，他們制作3D打印機的實驗室樓座在綜合大樓的一層。
(解凌峰正在調(diào)試3D打印機)
走進實驗室，第一眼就能看到高約三四十厘米的自制3D打印機和為了研究而買的二手打印機并排擺放在實驗室的桌上，兩臺打印機分別被連接在一臺電腦上。在電腦上完成數(shù)字建模后，只要設(shè)定打印速度等一些常規(guī)設(shè)定后，自制的打印機就開始“嗞嗞嗞”地運作了，融化后的PLA塑料像蠟筆似的，通過噴頭，一層一層地涂在底座上面，不到半小時，一個7、8厘米高的“小火龍”便出現(xiàn)在記者面前。
制作打印機只因為興趣
當(dāng)時他們在網(wǎng)上偶然看到一位哈工大學(xué)生做出的并聯(lián)結(jié)構(gòu)機器人，“為什么三臂上下移動時，位于中間的裝置就能進行水平移動呢？”因為專業(yè)關(guān)系，他們馬上對這種新穎的機械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了很大的興趣。
作為電子機械的愛好者，有了興趣后都有嘗試之心，但感覺“只做一個并聯(lián)結(jié)構(gòu)的機器卻不附帶一定功能就沒有任何意義”。潘銘杰回憶，當(dāng)去年年中，他們在上海國際工業(yè)博覽會上第一次見到3D打印機打印出一個個精美的工藝品時，一個讓并聯(lián)式結(jié)構(gòu)和3D打印機相結(jié)合的點子就在他們腦海里迸發(fā)出來，“可以制作并聯(lián)3D打印機，通過三根豎直的劃臂上下移動，帶動中間的噴頭進行打印。”
“行動派” 每天8小時，因為喜歡，所以愉快
三人都是“行動派”，有了興趣、想法，去年暑假他們就開始著手制作3D打印機，解凌峰負(fù)責(zé)打印機的設(shè)計，何友康和潘銘杰負(fù)責(zé)軟件開發(fā)和分析。團隊一起“泡”在圖書館鉆研3D打印技術(shù)，上網(wǎng)查看3D打印機愛好者分享的帖子和論文，當(dāng)碰到有爭議的問題時，三人就湊到一塊討論，一些實在難解決的問題也會請教學(xué)校相關(guān)專業(yè)的老師。“每周有5天湊在一起討論打印機設(shè)計，從早到晚起碼有8小時。但因為喜歡，做起來還挺輕松愉快的。”潘銘杰笑著告訴記者
網(wǎng)上的視頻和資料只能了解一些概念，涉及一些相關(guān)細(xì)節(jié)的卻無從參考，為了進一步了解3D打印機的全部工作原理，他們用自己的生活費湊了2500余元，在網(wǎng)上淘到一臺二手3D打印機。他們將二手機器全部拆開，傳動原理、機械結(jié)構(gòu)一目了然。“所有細(xì)節(jié)全部都呈現(xiàn)在我們眼前，就不會再買錯材料、設(shè)計出錯了，少走不少彎路。你甚至知道應(yīng)該用哪種螺絲。”
通過不斷的修改和討論，暑假結(jié)束，解凌峰就交出了設(shè)計稿，因為大四的學(xué)習(xí)與實習(xí)，從這學(xué)期起，3D打印機才正式進入最后組裝調(diào)試階段。在申請到學(xué)校的科研經(jīng)費后，他們抽空從網(wǎng)上和五金商店里淘到制作機器所需的原材料。需要使用塑料材料時，他們就用二手機器自己打印，“如果去外面打印材料的話要好幾百塊，自己設(shè)計自己打印，成本只是外面的零頭。”潘銘杰說道。
制作這臺打印機足足花了三人大半年時間，直到上個月才最終完成，成為學(xué)校第一臺3D打印機。“這種并聯(lián)式的機器，比傳統(tǒng)3D打印機打印速度更快，與市場上商業(yè)化的產(chǎn)品相比，在速度方面也在同一檔次，毫不遜色。”潘銘杰告訴記者。
針對塑料可能卡在噴頭內(nèi)部的情況，他們把原來噴頭內(nèi)部熔融腔材料改進成PTFE管，并直接連接到噴頭接口底部，降低摩擦系數(shù)，避免塑料因為過熱膨脹堵住噴頭。
一位藝術(shù)學(xué)院的學(xué)生得知他們制作了
3D打印機后，就把自己畢業(yè)設(shè)計帶給他們打印，不到半天的時間，一個自己設(shè)計的卡通形象就打印完成了。“他們藝術(shù)學(xué)院的院長和專業(yè)老師看到用這臺機器打印出來的模型，都覺得很棒。”
“傳幫帶” 學(xué)弟學(xué)妹開始組隊造3D打印機
目前這臺3D打印機只能打印單色模型，潘銘杰表示，接下來他們將嘗試探索多色打印模式。測試時，他們也發(fā)現(xiàn)由于主板的性能不佳，當(dāng)將打印速度設(shè)置過快時，電子屏上面的數(shù)字顯示就會出現(xiàn)錯誤，下一步他們打算換一個性能更好的主板，自己設(shè)計一個中文版的字庫，方便以后操作和閱讀。
“相對于老師上課講的原理，自己制作一臺機器需要考慮方方面面的可能性，”潘銘杰告訴記者，通過實際操作設(shè)計出新的3D打印機激發(fā)了他們?nèi)嫠伎嫉哪芰ΑＭ瑫r也讓他們感受了一把理論與實踐的差異，“想象中應(yīng)該有的材料實際操作起來不一定有，必須根據(jù)現(xiàn)實基礎(chǔ)來思考，根據(jù)現(xiàn)有的材料來設(shè)計整個打印機。”
如今，他們的創(chuàng)新行為也帶動了不少同專業(yè)的學(xué)弟學(xué)妹，有同學(xué)開始組隊制作3D打印機，碰到技術(shù)難題也經(jīng)常找他們指導(dǎo)。據(jù)悉，下個學(xué)期學(xué)校還將開設(shè)一門關(guān)于3D打印機的選修課，為同學(xué)進一步了解3D打印技術(shù)提供平臺。
興趣是最好的動力 “創(chuàng)客”讓夢想成真
潘銘杰覺得創(chuàng)新不是一蹴而就的事情，必須先了解相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，同時不斷開闊自己的視野，去吸納別人的創(chuàng)新成果，通過不斷的積累，有一天腦海中會突然閃現(xiàn)出一個創(chuàng)新點子。
對于“創(chuàng)客”，他們也有認(rèn)同感，“感覺創(chuàng)客就是一群喜歡DIY，有技術(shù)、喜歡創(chuàng)新、創(chuàng)造的‘熱血青年’，會努力將夢想變?yōu)楝F(xiàn)實的人，我們身上也有這種特質(zhì)。”
