“世界最大激光3D打印機”誕生在大連！這則消息令人振奮，也引發了更多人對3D打印技術的好奇。近日，本報記者趕赴大連，對該機器的研發主力——大連理工大學姚山教授進行了專訪。據悉，這個世界最大激光3D打印機最快將于本月底調試完畢，正式“上崗”工作。
大連理工大學研發的世界最大3D打印機及打印的成品。
談經歷：十年前結緣3D打印
10年前，如果提起“3D打印”這個詞，你也許會覺得很陌生。但是從2002年起，大連理工大學材料工程系姚山教授就開始從事相關技術的研究了，直到近日有媒體爆出其研發的“世界最大激光3D打印機”已進入調試階段，姚山這個名字才被人們所熟知。要想了解他與3D打印機的故事，還要從他所研究的鑄造行業說起。
姚山回憶，自己讀本科時選擇的就是鑄造專業，讀研究生時他仍沒有放棄該專業，那時工業3D打印技術在國內還不被人所熟知。2002年，他帶相關專業方向的研究生時開始與3D打印技術結緣。那時，他的團隊只是搭建了一個簡單的實驗平臺。雖然它的工作原理基于三維模式，有自己的運動軸，也有千斤頂在做Z向運動，但是并不能稱其為3D打印機，準確的應該叫做“選擇性激光燒結運行機構”。
經過兩年的時間，姚山及他的團隊已研制出三臺相關設備，2004年直到第三臺設備面世，3D打印理念才粗具規模。這臺設備與之前的設備最大的不同就是其采用了激光快速成型的新方法，其主要工作步驟分為Z向分層、激光單層輪廓掃描、形成失效分割線、逐層掃描并疊加、材料整體加熱固結、固結件分離成型等。在姚山看來，因為有了之前點點滴滴的努力與改變，才會有即將正式面世的“世界最大激光3D打印機”。
談初衷：并不是為了追求最大而做的
姚教授表示，目前這個世界最大激光3D打印機還在調試階段，最快將在月底完成調試，正式投入生產。這個世界最大激光3D打印機有哪些優勢呢？
姚教授向記者介紹：首先，打印方式特別。這個3D打印機是基于“輪廓失效”的激光三維打印方法，使用這種加工方式可使其加工時間縮短35%，制造成本降低40%。其次，打印速度快。姚教授給記者舉了一個例子，在加工條件相同時，原材料都為覆膜砂，同時加工一個直徑為100mm的小球，那么在理論上這個3D打印機的打印速度將是普通3D打印機的80倍，即使加上一些其他因素，其打印速度也是一般3D打印機的5-15倍，而這個數據已經是非常保守了。另外，隨著打印物體尺寸增加，兩者速度差距也會增加，也就是說，如果小球的尺寸增加10倍，那么其速度也會增加10倍。第三，加工尺寸大。僅從工業3D打印機來講，國外設備的加工尺寸不會超過1米，國內的主體設備的加工能力也在1米以內，而這個打印機最大加工尺寸將達到1.8米。
姚教授表示，自己一直在做鑄造方面的研究，也與一些廠家合作做過幾個工業用的3D打印機。“在做這個3D打印機之前，我與合作企業最終的目標是要做3-4米高的工程輪胎，而想做這么大的輪胎就需要輪胎的模塊，那么這種工程輪胎每一個模塊的長度就要達到1米多，所以就需要一個與其匹配的鑄型。我最初的想法也很簡單，當時就需要這么一個3D打印機，然后以覆膜砂為原料直接打出沙型，再澆筑金屬之后就為將來的工程輪胎做出了模塊。雖然我也清楚這個3D打印機一旦面世就是世界最大激光3D打印機，但我確實不是為追求最大而做的。”
談前景：3D打印機主要服務鑄造業
目前來看，這個即將投入生產的世界最大激光3D打印機主要的服務方向將是鑄造業，其使用的原材料也是工業常見的覆膜砂，那么今后這個設備的原材料可否被別的材料替代？姚教授表示，雖然在研制這個3D打印機的時候主要考慮所用的原材料是覆膜砂，但是市面上其他粉末狀材料也可以作為其原材料，但加工速度就會受到一定影響。
姚山的想法其實很簡單，既然一開始與鑄造結緣，那么就要堅持做下去，就算是其研制的世界最大激光3D打印機在他看來也是與鑄造業共存的。他跟記者講，不管是從分析的角度還是實際與工業結合來看，3D打印技術50%以上都會與鑄造結合。
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