這臺打印機讓3D打印從單色變?yōu)槿噬?,漸變色、突變色,你能想到的顏色它都有,可打印出任意顏色任意形狀的物品。
漸變色突變色 DIY彩色小花瓶被打印出來
5月28日下午,西安理工大學校園內一個不起眼的實驗室里,大四學生賈振東和他的團隊正在進行彩色3D打印。這臺打印機連著電腦,五種顏色的原材料經過色彩軟件的輸入編輯,由電機控制板進行操控,打印頭自動輸出漸變色的彩色小花瓶。
“傳統3D打印只能進行單色打印,我們的打印機可以實現全彩色打印?!辟Z振東說,目前市場上的3D打印機大部分是多頭切換模式的,原材料是什么顏色就只能打出什么顏色。團隊研發(fā)的打印機通過色彩軟件的學習,運用“調色板”原理,由五種顏色進行調制,可以實現任意顏色的打印。
賈振東說,由于不用切換打印頭,這款打印機打印出來的顏色變化過渡更為自然,可以實現漸變色彩和突變色彩兩種模式的打印功能。
歷時三年上千次色彩實驗 一臺打印機包含多項核心技術
賈振東說,研發(fā)這一產品源于學院賈磊老師的啟發(fā)和指導,大一時賈磊老師帶著他去3D打印基地調研學習,于是萌發(fā)了研發(fā)全彩色3D打印機的想法。賈磊老師為團隊提供實驗室、科研經費,每周對團隊進行指導,團隊從1名學生發(fā)展到7名學生,其中6人為材料成型及控制工程專業(yè)學生,1人為機械設計制造及其自動化專業(yè)學生。
據了解,這臺打印機包含了學生研發(fā)的多項核心技術。
打印頭及其運動控制機構已是第三代產品,實現了“八軸聯動”,讓五種顏色的原料按照軟件設計的比重進行自動輸出,打印出需要的顏色。
團隊鄒國昭同學將電路板整合并自主研發(fā)了一款新電路板,實現了精準電控,也節(jié)省了打印機的空間。
舒巧囡同學則通過精確的控制與算法設計出一款色彩軟件,實現了對色彩的控制,完美混合出任何想要的色彩。
柳方淇同學通過仿真分析,模擬測試打印頭的速度、壓力和溫度,減少時間和財力成本的浪費。
三年時間里,學生們經過上千次色彩實驗,燒壞了20個電路板,在沒有空調和暖氣的實驗室里“斗嚴寒戰(zhàn)酷暑”,與蚊子作斗爭,常常調試實驗到深夜。
工夫不負有心人,該項目目前已有發(fā)明專利2項(1項已公開),實用新型專利2項(1項已公開),軟件著作權2項,作品還榮獲第十三屆“挑戰(zhàn)杯”陜汽集團陜西省大學生課外學術科技作品競賽特等獎。
已有企業(yè)伸來橄欖枝 希望在市場運用方面展開合作
“這一作品已經超出了材料成型的專業(yè)范疇,還涉及色彩控制、機械設計等學科的交叉,超出了個人的知識范疇,是學生在自主學習和不斷探索中完成的作品?!表椖恐笇Ю蠋?、西安理工大學材料科學與工程學院材料成型與控制系副主任、副教授賈磊說,學院和老師更多的是提供經費和場地的支持,以及方案合理性和專業(yè)知識方面的指導。
賈磊說,從項目前期的調研發(fā)現,目前國內外尚未采用這種理念,實現全彩色3D打印。這一成果在文化創(chuàng)作、教育、創(chuàng)意方面有廣闊的前景。產品樣機研發(fā)出來以后,已經有一些企業(yè)取得聯系,希望后續(xù)市場運用方面展開深入的合作。
最近,團隊成員們還在繼續(xù)努力優(yōu)化這一產品,賈振東說,他們準備將打印物品的尺寸提升到目前的3—4倍,表面還可以打印出文字,具備更多的功能。未來,這款全彩色3D彩色打印還可實現一個終端多臺打印機的遠程打印。
除了產品優(yōu)化,團隊成員謝明達最近正在上海進行市場調研,希望了解市場的需求從而優(yōu)化產品。團隊成員郭昱雍則在忙著寫答辯PPT、合作協議書等材料,為參加國賽做準備。
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