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【教育案例】把想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)！Markforged 3D打印助力科研教育
發(fā)布時(shí)間：2022-10-20
2021年人力資源和社會(huì)保障部發(fā)布第四季度全國(guó)招聘“最缺工”的100個(gè)職業(yè)排行榜單，“增材制造設(shè)備操作員”赫然在列。
作為國(guó)家重點(diǎn)支持的先進(jìn)制造技術(shù)，增材制造（3D打印）在工業(yè)制造、生物醫(yī)療、汽車(chē)、消費(fèi)品等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了商業(yè)化及產(chǎn)業(yè)化落地。學(xué)校也需要隨時(shí)跟著行業(yè)動(dòng)態(tài)更新增材制造技術(shù)和知識(shí)，才能讓學(xué)生學(xué)到“與時(shí)俱進(jìn)、畢業(yè)后馬上就能用”的新知識(shí)和熱門(mén)技術(shù)。尤其是眾多產(chǎn)品已將3D打印作為“量產(chǎn)型”（非“實(shí)驗(yàn)型”）生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)入工廠，越來(lái)越多的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始找尋有“生產(chǎn)級(jí)”經(jīng)驗(yàn)的3D打印廠商及相關(guān)技術(shù)人才。
#人物介紹
本次采訪的是Dave Follette，他是位于馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造核心實(shí)驗(yàn)室（簡(jiǎn)稱：ADDFab）的領(lǐng)頭人。
增材制造業(yè)在過(guò)去十年發(fā)生了巨大的變化，對(duì)該技術(shù)的教學(xué)也發(fā)生了變化。如今學(xué)生們，包括我自己的孩子，早在小學(xué)就接觸到了3D打印。然而，大多數(shù)前期的教育機(jī)會(huì)只讓學(xué)生可以接觸到消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)。我的目標(biāo)是與學(xué)生們分享3D打印在工業(yè)制造上的能力，讓他們學(xué)習(xí)如何在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用3D打印，了解增材制造的商業(yè)價(jià)值。
現(xiàn)在世界各地的人們都開(kāi)始了解到3D打印機(jī)不僅僅是玩具，越來(lái)越多的公司也在生產(chǎn)中使用增材制造。我們致力于建立一個(gè)生產(chǎn)車(chē)間，可以讓學(xué)生們親身體驗(yàn)3D打印機(jī)是如何生產(chǎn)高質(zhì)量、工業(yè)級(jí)零件。ADDFab是全數(shù)字化設(shè)計(jì)和增材制造的實(shí)驗(yàn)室，擁有各種3D打印技術(shù)的打印機(jī)。
馬薩諸塞大學(xué)
ADDFab的大多數(shù)打印機(jī)是由在讀本科生或做研究的研究生操作的。這些打印機(jī)都是用馬薩諸塞州聯(lián)邦生命科學(xué)委員會(huì)(MLSC)的撥款購(gòu)買(mǎi)。
鑒于3D打印機(jī)的廣泛應(yīng)用，我們主要集中在這三個(gè)領(lǐng)域:
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設(shè)計(jì)和打印有特點(diǎn)的零件
我們最常見(jiàn)的服務(wù)是設(shè)計(jì)和打印工業(yè)級(jí)零件。我們會(huì)使用多種3D打印材料，包括尼龍、不銹鋼、纖維增強(qiáng)聚合物和光固化混合材料等。廣泛的選擇，讓我們可以滿足校園和當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的每一個(gè)增材制造需求。
ADDFab 3D打印的Onyx和PLA材料比對(duì)
我們的打印機(jī)陣容包括Markforged的Onyx One和Mark Two。當(dāng)我進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室使用5種不同的軟件來(lái)操作每臺(tái)打印機(jī)時(shí)，真的大開(kāi)眼界。到目前為止，Markforged的云端Eiger是我最喜歡的一款軟件，我喜歡Markforged打印機(jī)的另一個(gè)原因是它們可以提前預(yù)熱，很快就可以開(kāi)始打印。其他打印機(jī)有復(fù)雜的設(shè)置程序，需要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)來(lái)加熱噴頭或打印環(huán)境溫度或托盤(pán)溫度。Markforged的打印機(jī)非常容易操作，我很樂(lè)意讓更多的學(xué)生使用Markforged打印機(jī)來(lái)制造零件。如果他們想要快速完成一個(gè)項(xiàng)目的話，3D打印可以讓他們?cè)趲讉€(gè)小時(shí)內(nèi)完成一個(gè)零件的原型制作，無(wú)需花費(fèi)更多的時(shí)間。
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總結(jié)報(bào)告
ADDFab的第二個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域是增材制造的基礎(chǔ)研究，一般分為兩類(lèi)：第一項(xiàng)研究的重點(diǎn)是材料，通常是金屬，以確定哪種新型合金最適合3D打??；第二個(gè)研究領(lǐng)域涉及打印復(fù)雜幾何圖形零件。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是研究的重點(diǎn)，我們的貢獻(xiàn)是幫助公司了解如何使用3D打印技術(shù)來(lái)幫助他們制造出想要的復(fù)雜幾何圖形零件。
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教學(xué)
ADDFab的第三個(gè)重點(diǎn)是教學(xué)。我們支持本科生和研究生學(xué)習(xí)增材制造這門(mén)課程，向?qū)W生們展示如何使用這些機(jī)器。作為一名工程師，我認(rèn)為在設(shè)計(jì)零件時(shí)掌握制造過(guò)程也是很重要的，我想幫助學(xué)生理解商用增材制造設(shè)備的能力和局限性。
我們還為業(yè)界人士提供可動(dòng)手操作的工作車(chē)間（workshop），提供使用這些工業(yè)級(jí)打印機(jī)的實(shí)操體驗(yàn)，讓他們可以在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。我們還為他們提供與行業(yè)大牛建立聯(lián)系的平臺(tái)，大部分ADDFab的畢業(yè)生利用他們的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)入了增材制造的行業(yè)。
成功案例
在新冠疫情期間，ADDFab與開(kāi)源呼吸器（Open Source Respirator）項(xiàng)目合作，開(kāi)發(fā)了一種可批量生產(chǎn)和重復(fù)使用的呼吸器，以幫助應(yīng)對(duì)新冠疫情。我們幫助企業(yè)打印了呼吸器的模腔、人臉模型以及各種組件原型。在這個(gè)項(xiàng)目中，讓學(xué)生自己親手用3D打印機(jī)制作零件。
3D打印呼吸機(jī)
在學(xué)術(shù)方面，我們最近的任務(wù)是為一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)研究項(xiàng)目創(chuàng)建非電子傳感器。當(dāng)需要在家辦公時(shí)，我可以將Markforged的Onyx材料和桌面級(jí)打印機(jī)帶回家，以減少我在學(xué)校的時(shí)間。使用Markforged打印機(jī)制作出的零件效果很好，表面也很光滑，精度很高。
未來(lái)
考慮到未來(lái)學(xué)生的工作方向，我要做的是讓學(xué)生對(duì)3D打印真正感興趣，知道增材制造將是制造業(yè)的未來(lái)。我們的目標(biāo)是向?qū)W生、校園和社區(qū)展示3D打印的神奇功能。當(dāng)然，我們也非常喜歡為客戶提供優(yōu)秀的零件，推進(jìn)研究，幫助學(xué)生在增材制造行業(yè)找到好的工作機(jī)會(huì)。
關(guān)于我們
華融普瑞(北京)科技有限公司是Markforged在中國(guó)的授權(quán)增值經(jīng)銷(xiāo)商，是一家北京3D打印公司，在上海、廣州、成都設(shè)有分支機(jī)構(gòu)?？梢源蛴〗饘佟⒎墙饘?、陶瓷、復(fù)合材料等。通過(guò)創(chuàng)新型的自主研發(fā)和3D打印應(yīng)用服務(wù)為客戶創(chuàng)造價(jià)值。
華融普瑞提供3D打印全流程、全價(jià)值鏈解決方案，涵蓋面向3D打印的拓?fù)鋬?yōu)化、3D打印服務(wù)、材料定制、設(shè)備定制和3D打印設(shè)備研發(fā)等核心環(huán)節(jié)。公司助力眾多用戶重新定義產(chǎn)品，重塑產(chǎn)品生命周期價(jià)值鏈，用戶行業(yè)覆蓋汽車(chē)、航空航天、醫(yī)療、消費(fèi)品和教育等眾多領(lǐng)域。