在Bronx中的一个小地下室,地方的骄傲不会通过变形头骨的蓝色模型占据架子。相反,雷曼学院3D虚拟和稳定可视化实验室的重点是一个大型灰色打印机。

这不是DOT矩阵怪物。它是一种精密三维打印机,铺设了液体蓝色塑料层,以创建三维型号"monkey"骷髅(化石灵长类动物,其实)。使用这种方法,实验室的创始人古天花硕士学家 埃里克德森,创建化石的详细副本,以及更仔细的研究。这些模型作为 教学工具,允许学生检查化石的复制品过于罕见和脆弱,可直接接触。作为一个 研究助剂,3-D打印简化了化石重建,甚至可以让Delson模拟灵长类动物祖先的头骨,其仍然从不僵化。

其他领域的设计人员使用这项技术来打印出原型来决定送进生产的最佳模式。其他研究人员打印了工作晶体管和 太阳能电池。甚至 印刷器官 对于人类来说可能很快是可行的。

3-D打印快速先进。只有10年前的产品印在昂贵的3-D打印机上"looked terrible,"Delson说,因为垂直层太厚了,远远差不多,产生起泡表面。但五年后,结果如此改善,德森可以以150,000美元的价格购买他的Objet Eden260。如今,较小的打印机现在花费成千上万美元,以及像Makerbot的家庭打印机一样,O-Matic成本低于1,300美元。

在雷曼可视化实验室,1.2米高的打印机上的窗口显示了一个打印头,如MeduSa在中央黑色托盘旁边的展示。托盘的数字表示填充了连接到打印机的两个计算机屏幕中的一个。在控制台,研究生克劳迪娅Astorino负载下颌骨的数字图像;大约一分钟后,数字托盘上出现3d下颌。

Astorino可以将钳口滑动到不同的位置,旋转它,甚至将其缩小到指甲的大小或吹到现代人类收藏的尺寸。这些修改中的每一个都可以对所有三个维度,或仅进行一个。例如,一个头骨的尺寸,宽度和高度增加,但不深入,产生一个看起来像它跑到砖墙上的模型,将脸部朝向其头部朝向朝向墙壁上面。 Misshapen Pate装饰了变形的头骨的架子,以及熔化的样品,设定不当或填充塑料的眼部插座。

可以立即打印多个样本—屏幕上的钳口只填充托盘的一角,为他人留下房间。用点击鼠标,另一个下颌骨可以加入,或者也许是一个完整的头骨的模型。当Astorino在Motion中设置打印作业时,她首先在她需要时尽可能多的型号,决定正确的大小,并决定最好的方向,以便为模型提供高分辨率而不需要打印。

因为 3-D打印方法,垂直方向将具有最高分辨率—但它也需要最长的打印时间。当计算机触发机器时,打印头移动到动作中,在物理托盘上来回滑动,并沉积液体蓝塑料,以形成计算机屏幕上的3D形状的非常底层。这层,厚度约20微米—大约五分之一人发的宽度—然后借助紫外线触发从液体过渡到固体的紫外线。托盘下沉一英寸,逐渐降低到打印机的主体中,然后打印头开始再次移动以沉积下一层。总而言之,这些许多层给出了垂直方向,分辨率为每英寸(DPI)的1,200点(DPI),其在另一个方向上的分辨率优于约300至600dpi的分辨率。

虽然人们可以通过选择具有最大垂直性的位置来优化分辨率,但这会使打印需要更长时间。不仅打印机必须等待每层设置,但托盘必须在沉积每层之前慢慢调整其垂直位置。一个寿命大小的复制品 澳大利金石 例如,骷髅可能需要两天才能完全打印。

另一个并发症源于打印机在图层上奠定了下层的事实,底部。它无法打印最终产品的整体,但必须防止其部分崩溃"support material."例如,如果想要打印倒置杯子,则打印头首先将沿着空心圆柱体的圆面铺设。当打印机躺下将是杯底的层,没有支撑材料,它们将落入圆柱体的中心,破坏了模型。但如果打印机用淡黄色,半透明支撑塑料填充杯子的空心中心,那么底座将打印完整。

根据所创建的支持材料,打印完成后有不同的方法将其分开。有些公司生产溶解在水中的支持材料,但Delson的实验室使用易碎的材料,可以通过水的爆炸来敲掉建模塑料。一个水射流,容纳在一个带有清晰的前线的大型塑料盒中,为此目的。操作员在盒子上打开一个端口以弹出印刷型号,然后将双手穿过橡胶手套的门户进入盒子,以拾取它并抓住喷嘴的喷嘴。准备好,目的,喷雾:由于模型转动到露出每种表面,并且在几分钟内,载体仍然存在蓝色塑料。为了使表面进行最终平滑和清洁,该模型坐落在氢氧化钠浴中约15分钟。

其他3-D打印机简单地铺设了粉末层,然后加入材料以使颗粒粘在一起。有些人甚至通过将其脱离标准的打印机纸来创建每层。即使是金属也可以更换3-D打印机中的墨水。由于印刷成为制造越来越多的物体的选择,该技术可能变得更加普遍存在—即使你不在市场上为猴子头骨的模型。

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