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科學家用金屬3D打印制造出驚艷的三葉蟲模型

時間:2016-01-11 11:09 來源:3ders_天工社 作者:中國3D打印網 閱讀:

    3D打印技術可能代表著制造的未來,但是它同時也讓科學家們更方便地探索未來,比如芝加哥大學生物化學教授Drummond博士酷愛的三葉蟲——這是一種生活在2億7000萬年前的海洋節肢動物。為了能夠比圖片、書籍和化石更加接近于這種滅絕生物本身,他決定收集大量數據來可視化三葉蟲的解剖結構,然后加以整理并將其變成栩栩如生的3D打印模型。“我總是想要真實地觸摸一只三葉蟲,把它從石頭上拿起來,翻過來用手撥弄它的尖刺。”這位教授在《The Fossil Forum》上介紹說

    3D打印三葉蟲聽起來似乎很有趣,但Drummond博士很快就意識到了他將要面臨的挑戰。只需稍微看一下三葉蟲化石或者相關插圖,很多3D打印愛好者就會明白這意味著什么:大量纖細的肢體結合著長長的伸出的觸角,使得3D打印成功的幾率大為降低。再加上其它因素,這位生物化學教授決定將同一屬內的不同三葉蟲種類結合起來,并且放棄那無法進行后處理的具有眾多褶邊的細節,以創造出歷史上最適合3D打印的三葉蟲。

     Drummond先將鉛筆素描變成Inkscape軟件中的文件,然后將其導入Blender軟件生成可3D打印模型,它的形態更接近于Ceraurus三葉蟲,這種三葉蟲生活在4.7億年前,這種三葉蟲擁有足夠的細節,而且又適合3D打印。此外Drummond在設計時還參考了其它物種的三葉蟲,并給它增加了一些想象中的特征以使其更加便于3D打印。

     由于在大學里,Drummond能夠用到一臺Formlabs Form1 3D打印機,他很快就能用透明樹脂3D打印出分辨率為0.05毫米的初始模型,然后在稍加改進之后Drummond又打印出了一個黑色樹脂的三葉蟲。但是這位挑剔的三葉蟲愛好者仍不滿意,認為它的腿太像甲殼動物。在對其進行了修正以后,Drummond將其發給了專業3D打印平臺Shapeways,希望能夠獲得一個全新的金屬外觀。


    由于在此之前的其它3D打印項目中使用過Shapeways的服務,因此Drummond對于該公司能夠提供具有最高質量的3D打印金屬三葉蟲充滿信心。而最終的結果也沒有讓他失望:一系列使用直接金屬打印技術打印出來的Ceraurus三葉蟲模型,盡管還有一些缺陷,但是與用樹脂打印出來的模型相比已經有了巨大的改進。Drummond還使用了Shapeways 的磨砂超精細(Frosted Ultra Detail)樹脂打印工藝,該工藝可實現29微米的層厚。


這中間最重要的是一個令人驚嘆的青銅3D打印模型,同樣是由Shapeways 3D打印的,但是Drummond親自對它進行了后處理。“我使用了硫肝,這是一種用得比較少的金屬著色劑。此后我還對它進行了氧化,以創造出包漿,然后對凸出的部分進行打磨拋光,去掉銅銹。從而使其更加有年代感。“這位教授講解道。

Drummond教授對最終的結果相當滿意:“總體而言,這個能是最為準確的等比例三葉蟲模型了。”為了完成這個項目,Drummond還用純銀打印了另外一個相似的模型,與青銅模型形成完美的補充。

(責任編輯:admin)

weixin
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