北方工業(yè)大學(xué)學(xué)生3D打印紀(jì)念鼎 慶賀母校七秩華誕

七十年薪火相傳,，七十年儲才興邦；七十年奮發(fā)圖強,，七十年碩果累累,！2016年10月15日，北方工業(yè)大學(xué)將隆重舉辦建校七十周年慶典活動,，這無疑是八萬多名海內(nèi)外校友和一萬多名在校師生共同的節(jié)日盛典,。據(jù)南極熊了解，為了迎接這一天的到來,，北方工業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新中心的青年創(chuàng)客們一個多月來一直加班加點的趕工,，連國慶假期都沒有休息，他們正在盡洪荒（綿�,。┲�力為母校生日��(zhǔn)備3D打印的 “神秘賀禮”,！隨著校慶日的臨近，這些“神秘大禮”漸露真容,，下面讓南極熊帶大家先睹為快吧,！

神秘大禮之一：3D打印紀(jì)念鼎，將作品升級為精品

鼎乃重要禮器,，是青銅文化的代表,，故時多采用鑄造法建造。北方工大學(xué)子獻(xiàn)禮校慶的紀(jì)念鼎,，則完全運用FDM 3D打印技術(shù)加工而成,。經(jīng)過拋光、噴漆等后處理后,，一座熠熠生輝的黃金大鼎矗立在眼前,。此鼎高1.2米、長0.77米,、寬0.55米,，重15公斤。加工作時切分成40余塊分別3D打印,，直接打印時間近600個小時,，然后再粘結(jié)拼裝為整體。紀(jì)念鼎上打印有“鼎盛,、鼎新”四個古體字,，項目指導(dǎo)老師胡福文介紹說這是此鼎的文化內(nèi)涵，希望借此宣示學(xué)校70年校慶的主題“毓秀思源，啟航未來”,，表達(dá)北方工大學(xué)子們祝福學(xué)校和校友“傳承鼎新,、事業(yè)鼎盛”的意愿。

△校慶紀(jì)念鼎

制作如此大尺寸的3D打印作品,，無疑是一個挑戰(zhàn),。主創(chuàng)之一閆東東同學(xué)印象深刻的是打印一塊厚度約5mm、面積約300mm×300mm的薄板形部件時,，一開始采用平放姿態(tài)打印,，因為打印面積比較大，打印了三四次都因為翹邊而失敗,，這令伙伴們非常焦急,。胡福文老師在分析模型后，建議調(diào)整打印擺放姿態(tài),，改為立式擺放打印,。經(jīng)過試驗，打印質(zhì)量非常好,，而且打印時間縮短了三分之一,。閆東東同學(xué)說，類似的事情不勝枚舉,，實踐出真知,，創(chuàng)新是破解難題的捷徑，如何創(chuàng)新的發(fā)揮和挖掘3D打印技術(shù)的威力和潛力是值得深入研究和實踐的學(xué)問,。

各部分打印完成后,，進(jìn)行拼裝和后處理時，創(chuàng)客們更是“將工匠精神”發(fā)揮的淋漓盡致,。主創(chuàng)之一姜鑫同學(xué)是位北方大男孩,，身材高大，但是做起事來卻精益求精,，追求完美,，為了減小拼裝的縫隙，他不放過任何一個瑕疵,，他對接縫處不厭其煩地打磨了一邊又一邊,，力求完美無瑕。為了讓表面看起來更美觀,，姜鑫同學(xué)更是研究了刷漆的工藝,，現(xiàn)在無論是打底漆、刷面漆,，還是噴清漆,，他都成了行家里手,。姜鑫同學(xué)說，3D打印后處理是令作品光鮮亮麗,、栩栩如生的重要步驟之一，是將“作品”升級為“精品”的法寶,，對于這款分塊打印,、拼裝而成的紀(jì)念鼎定來說尤為重要。

△紀(jì)念鼎整體拼裝

鼎的主體部分制作完成后,，為了讓鼎看起來更有文化內(nèi)涵,，主創(chuàng)之一李夢迪同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計了文字和竊曲紋。為了讓鼎口內(nèi)看起來不顯得空洞,，他們又設(shè)計了一個旋轉(zhuǎn)展臺,，這樣在展臺的上方可以擺放一些3D打印模型，從而整個鼎看起來既莊重典雅,，又生動活潑,，進(jìn)化成了一個有文化內(nèi)涵、有工匠氣質(zhì),、有科技含量的綜合展示平臺,。

△主創(chuàng)人員合影

神秘大禮之二：3D打印校訓(xùn)樹，將不可能變成可能

北方工業(yè)大學(xué)“校訓(xùn)樹”雕塑矗立在學(xué)校小廣場上,，是學(xué)校文化的標(biāo)志之一,。校訓(xùn)樹是一顆抽象化的“大樹”，正面鑄有前國家領(lǐng)導(dǎo)人王光英題寫的“敦品勵學(xué),，才德并懋”校訓(xùn),，背面鑄有蘇適題寫的“嚴(yán)肅、嚴(yán)格,、嚴(yán)謹(jǐn)”校風(fēng),。熏陶漸染，耳讀目染,，青年學(xué)生對校訓(xùn)樹自然印象深刻,，這無疑是他們創(chuàng)作的起點。正好機械學(xué)院的院領(lǐng)導(dǎo)動員在讀學(xué)生給返校校友制作一款獨特紀(jì)念品,，表達(dá)新老校友之間的情誼傳承,。就這樣，為機械學(xué)院近200名返校校友3D打印一款校訓(xùn)樹模型作為校慶留念的創(chuàng)意誕生了,。使命是光榮的,，創(chuàng)意是令人心動的，但是實現(xiàn)過程卻是艱巨的,、曲折的,。

△“校訓(xùn)樹”雕塑

首先制作數(shù)量200個,，對于3D打印技術(shù)來說已經(jīng)屬于大批量定制了。而當(dāng)時確定該創(chuàng)作項目時,，距離校慶僅剩半個月的時間,。另外紀(jì)念鼎的打印工作還未完成，因此留給校訓(xùn)樹模型打印時間僅有10天,。也就是說一天要打印20個校訓(xùn)樹模型,，才能完成任務(wù)。

其次校訓(xùn)模型相對比較復(fù)雜,，上面有文字,、圖案，有大量微細(xì)結(jié)構(gòu),。模型切片處理后,，單個模型完成打印竟然需要14個小時。假設(shè)實驗室10臺3D打印機同時工作,，且打印成品率100%的話,，單日打印20個校訓(xùn)樹模型，10天內(nèi)打印200個校訓(xùn)樹模型也是一項不可能完成的任務(wù),。

如何不負(fù)光榮使命,，將“不可能”變?yōu)椤翱赡堋保�成了小伙伴們的一道必答題,。項目主創(chuàng)之一強潤子同學(xué)提出,，為了縮短打印時間，盡量減少支撐數(shù)量,，可以對模型拆解優(yōu)化,，分塊打印。項目主創(chuàng)之一呂麗梅同學(xué)提出可以適當(dāng)降低切片層高,、降低填充密度,，進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化切邊算法，從而既保證表面質(zhì)量又可以縮短加工時間,。項目主創(chuàng)之一姜鑫提出,，為了讓打印機的工作時間最大化，可以對10臺打印機的任務(wù)分配調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化排序,。就這樣,，伙伴們集思廣益、群策群力,，敢于直面問題和困難,，積極提出解決方案，努力和時間賽跑,，將單個模型的打印時間從14個小時優(yōu)化為5個小時,，“不可能”變成了現(xiàn)實,，他們僅用了8天時間就完成了200個校訓(xùn)模型的批量制作任務(wù)。

△  校訓(xùn)樹模型

胡福文老師總結(jié)說,，這次批量化作品創(chuàng)作不僅是對我們自己研制的3D打印機的嚴(yán)峻考驗,，更是對我們3D打印工藝水平的全面檢驗，令人欣慰的是經(jīng)過大家的辛苦努力,，特別是國慶節(jié)沒有休一天,，成功完成了極限挑戰(zhàn)。這標(biāo)志著我們自己研制的FDM 3D打印機質(zhì)量是可靠的,、穩(wěn)定的，標(biāo)志著我們初步掌握了大批量3D打印工藝的優(yōu)化機理,。

西山不老,，永定長流；如歌歲月,，絢爛春秋,。在母校七十年校慶之際，北方工業(yè)大學(xué)的學(xué)子們心懷感恩,，精湛應(yīng)用3D打印技術(shù),，自覺開展創(chuàng)新創(chuàng)造活動，充分發(fā)揚工匠精神,，不僅為母校獻(xiàn)上了充滿感恩和承擔(dān)的紀(jì)念鼎,，也為返校的校友備好了充滿傳承和深情的留念品。他們的工作必將為母校七秩華誕增添一抹亮色,，他們也必將成為3D打印技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的生力軍,。

學(xué)校里老師能帶領(lǐng)學(xué)生，利用3D打印機進(jìn)行創(chuàng)作是十分難得的,，相信這些學(xué)生在其中都會收獲很多,！其他學(xué)校都應(yīng)該參考學(xué)習(xí)，把3D打印機的價值充分發(fā)揮出來,。