材料成形與模具技術國家重點實驗室依托華中科技大學，實驗室是國家在材料成形、新材料開發和模具行業領域建設的國家重點實驗室。實驗室以材料成形過程模擬理論與方法、數字化模具設計制造技術、快速成形與快速制模、精密成形工藝與裝備、先進材料制備與應用為主要研究方向。今天參觀的目的主要是了解3D打印的相關知識、應用及取得的成果。

陳列的三維打印樣品

    值得詳細介紹的是第二個三維打印樣品——變容式垃圾箱。是華師大附中的幾名初中生的創意設計產品，他們看到環衛工人處理溢出的垃圾非常辛苦，出于此有了這個創意，并聯系華中科技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室進行3D打印。

變容式垃圾箱

    此變容式垃圾箱是在下圖中的民用打印機打印的。

民用3D打印機

    民用3D打印機簡介：打印材料采用成本相對低廉的ABS、PLA，該產品應用領域極為廣泛，主要包括工業品設計、模具制造、模型設計、玩具、3D人像、DIY制作等方面，適合家用以及學校、工業設計、建筑師、機械設計、文化創意等從業人員使用。民用3D打印機價格僅幾千元。

    親手制作一個玩具，給新買的智能手機做一個獨一無二的手機殼，為朋友設計一款專屬形狀的杯子，這些東西用3D打印機、一張三維圖片、還有一卷塑料機線就能完成。唯一的缺點就是打印速度比較慢，因為3D打印機是一根絲在走，慢慢地打印成立體的形狀，所以速度很難提升。

PowerScan-Auto自動化測量與檢測系統

    這是一臺自動化測量與檢測系統，可以大幅度減少人工成本，提高檢測效率，實現產品全檢，可針對不同外形的產品進行最優掃描路徑規劃，從而高效完成檢測任務，整個過程無需人為干預。

    考察過程中參觀了許多利用3D打印技術打印的產品，有地球儀、航空航天用的零部件、3D打印的蠟模等。

水泵葉輪蠟模（葉片形狀復雜、扭曲度大，且為多層結構）

飛機機匣蠟模（零件內腔形狀復雜，最薄壁厚3.2mm）

空客薄片大型鈦合金鑄件

    此零件是華中科技大學快速制造中心為空客加工蠟模后鑄造出來的鈦合金零件，零件的壁厚為3.5mm。

蠟模

    蠟模尺寸660mm*660mm*750mm，此蠟模的壁厚為5mm，是華中科技大學快速制造中心為歐洲航天局加工的，用于航天鈦合金零件的精密鑄造，加工時間39小時。

    通過本次對華中科技大學快速成形中心的考察，對3D打印有了較深刻的認識，3D打印技術突破了傳統制造技術的4個復雜性，一個是形狀復雜性，幾乎任何復雜程度的形狀特征都可以做出來；二是材料復雜性，全彩色、異質材料、功能梯隊材料都可以做出來；三是層次復雜性，多尺度，工藝結構都可以做出來；四是功能復雜性，整體成型，簡化甚至取消裝備，打出來即可使用。

    3D打印將會在未來設計中發揮重大作用，未來的設計制造過程是設計——模擬——3D打印——批量正式生產。