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3D打印国科大钟楼爱了

来源:雁栖湖 时间:2023/3/19
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原创遇见中国科学院大学收录于合集#国科大开学季16个

点击播放3D打印钟楼制作视频

钟声响起,时光流转

作为国科大标志性建筑之一

钟楼在四季更迭之中

见证国科大学子的学习与成长

机械专业硕士生吕博锦

以国科大钟楼为设计灵感

制作出了3D打印模型

这是对课堂所学进行实践

反复尝试、不断探索的过程

下面,跟国晓薇一起

看看3D打印国科大钟楼的过程吧

先看看3D打印成品

↓↓↓

嗨!各位读者大家好!我是国科大材料科学与光电技术学院机械专业研究生吕博锦,主要研究方向为3D打印材料。

在雁栖湖校区集中教学期间,我为了进一步了解3D打印技术和各种材料性能,自费购买了一台符合宿舍用电规定的桌面3D打印机(同时向宿管阿姨报备了哈)。在我打印一些小模型玩的时候,我突发奇想,能不能打印一个国科大钟楼模型?于是,我便开始着手设计......

制作过程

01建模

为了给建模做参考,我实地拍摄了钟楼多个角度的照片,最终确认了钟楼大致的宽高比例为1:7.25。确认好比例后,我开始根据图片用solidworks进行建模。为便于打印,我把钟楼分成了底板、底座、主体、镂空窗、顶盖和文字logo六个部分进行建模,最后保存为模型切片软件可以识别的stl文件格式(如下图)。

制作过程

02切片

模型画出来后还不能直接打印,需要专门的切片软件将模型转化为3D打印机可以识别运行的G代码,同时在切片软件中可以设置打印的各种参数,不同的参数设置会造成不同的打印质量和打印时长。

制作过程

03打印

钟楼主体采用砖红色的木质PLA材料,文字打印采用的是透明TPU柔性材料,底座采用高强度的PETG材料,打印组装模型需要考虑不同部位的力学性能,避免开裂折断等情况。全部打印件一共花费了36个小时,断断续续大概花费了五天的时间。

制作过程

04组装

先放一张组装“全家福”。为了真实还原钟楼,除打印件以外,我还制作了表、文字、logo贴纸、遥控灯带等配件。首先将整体粘合起来,将手表表盘拆下来,将表盘和镂空窗嵌入模型中,然后将logo及文字贴纸贴入对应的模型基底并粘在钟楼模型主体上,最后将灯带及电源安装在模型内部,盖上顶盖完成组装。整体模型尺寸64mm64mmmm,底板尺寸mmmm。

从灵感迸发,到建模设计,再到切片调试,最终打印成型,尽管细节上还不足够精致,但也是我将课堂与文献所学,实践为真知的一次小小尝试。从大问题中抽取核心、搭建研究框架与模型,再细化“切片”,找准关键参数,最后融会贯通、以在国科大的所学所知为“打印线材”进行“增材制造”,获得属于我的“打印版钟楼”。科研之道的奥妙之处,有幸窥得一二。

3D打印技术科普

3D打印技术又称增材制造技术,与传统减材制造的加工方式不同,3D打印是利用各种方式将材料一层一层叠加起来制造成品,与传统加工方式相比更加节省材料,同时能够制造一些具有复杂结构及功能的产品。目前广泛应用于航空航天、生物、医疗、建筑、艺术等各业,被誉为工业4.0的关键技术之一。

开学限量放送

国科大钟楼笔筒

那么能不能打印一些好看又实用的产品呢?

当然可以!以国科大钟楼为设计灵感,截取上半部分作为一个笔筒。笔筒采用木质PLA材料,以故宫同款的砖黄色为底色,3D打印的固有层纹产生一种磨砂质感,中部橘黄色的镂空窗与砖黄底色形成色彩对比,搭配底部镂空结构使之更具有特色,最后贴上logo,一个妥妥文艺范的国科大专属笔筒就完成啦!

探索建模技术

实践3D打印

增长知识,丰富经验

收获独属国科大的科学浪漫

嘿!新同学

“来到国科大,所学专业能干嘛?”

这个问题你会如何回答

是脱口而出的直观判断

是旁征博引的丰富介绍

是略显沉思的清晰解释

还是像吕博锦一样

把专业和校园特色结合

文末留言,一句话介绍你的专业

截至9月22日18:00

留言点赞前十名的用户

将各获得“3D打印国科大钟楼笔筒”一个

一起记录开学季美好时刻

看官可有什么想与国晓薇分享的?

投个稿告诉我吧~

原标题:《3D打印“国科大钟楼”!爱了!》

    

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