紐西蘭奧克蘭大學於2019年成立的Creative Design and Additive Manufacturing Lab(以下簡稱CDAML),主要從事3D列印機的應用技術及工作流程應用的研究,目的是讓3D印刷技術不僅僅用於原型應用,使其成為社會上產業環境的主流生產方式。
CDAML有4名常駐員工和來自不同系的20多名博士生、研究生及本科生,他們正在進行各式各樣的研究項目。
例如:多孔螺旋曲面構造的高效能熱交換器、義肢承筒的自動化設計、使用3D列印製作肉粉製的老年人保健食品,這些都涵蓋於實驗室所進行的研究項目中。
此外,CDAML還身兼教育機構及外部企業的3D輸出服務供應商,協助企業利用3D列印技術擴大生產機會。
CDAML最初有幾台選擇性雷射燒結建模(SLS)的3D列印機,主要用於工程領域。但實驗室主任Olaf Diegel教授從那時開始就希望引進全彩3D列印機。
「雖然一直想要全彩,但我得滿足於無色。」
Diegel教授過去曾使用採石膏方式建模的全彩3D列印機,但發現做出來的配件太脆弱了,很難實際運用。
當初CDAML使用現有的選擇性雷射燒結建模3D列印機,在需要上色時手繪上色。在過去10年裡,Diegel教授不斷在個人的3D印刷研究中挑戰3D印刷技術的極限,用3D列印打造了一把可以實際演奏的吉他。
「約莫2年前,我做了一把有披頭四樂團元素的Bass吉他,其中有Yellow Submarine的潛水艇、Abbey Road的場景、Sgt. Pepper的爵士鼓。我請身為藝術家的老婆,手繪上色在吉他內側,就在全部快塗完時,(因為上色作業太麻煩)我認為她一定會恨我!」
就在那時出現了轉機。Diegel教授於2020年聯繫美國Mimaki,提議共同製作可演奏的電吉他模型,且命名為Scarab ST,並成功使用3DUJ-553全彩3D輸出製作出吉他的琴身部分。
教授手拿著吉他說道:「實在是太漂亮了…漂亮到讓我激發出為實驗室買這台3D列印機的念頭。」
他還使用其他2種全彩3D列印技術(噴墨和尼龍粉末建模方式)輸出相同的吉他,但3DUJ-553的顏色表現依舊是最鮮艷的。
不過,對大學來說,最大的決定關鍵就是營運成本。
「對於大學,機器價格並不是問題,問題是持續性的營運成本。」
Diegel教授在調查其他3D列印機時,他發現那些機台的材料費幾乎是3DUJ-553的2倍。
Diegel教授說,引進3DUJ-553的確有助於吸引新學生來本校學習,並提高了在校生對實驗室研究的興趣。
「在開放入校的期間,全彩3D列印機特別吸引人潮。」
通常使用3D列印機的是校內工程系的學生,但3DUJ-553也受到藝術系學生的歡迎,所以也向他們開放實驗室。
由於引進了3DUJ-553,CDAML承攬的3D輸出服務中增加了新用途,如:3D掃描人體模型、全彩試作和模擬、醫學建模等。
在學校以外,醫生們也使用實驗室的輸出服務,以便從病患的CT掃描中創造手術用的視覺輔助模型。
據Diegel教授所述,醫生會運用這些模型來向病患解釋手術過程,以減少手術的不確定性。
也因此,實驗室收到了許多來自醫療行業的諮詢,不僅3DUJ-553,也運用了實驗室的其他印刷機。
而在其他方面,CDAML還開展了一個文化保護項目:透過3D掃描、3D列印來複製毛利人的文化遺產。這在引進3DUJ-553前是非常難做到的。
近來,將毛利人的傳家之寶-法螺貝小號進行3D掃描後,利用3D列印製作可實際演奏的全彩複製品。
CDAML對3DUJ系列的應用發展充滿期待,尤其是醫療方面的應用,希望有朝一日能做出精準重現病患人體組織的超精密模型。
企業或團體的資訊
- 名稱Creative Design and Additive Manufacturing Lab at the University of Auckland
- 地址Building 901-324, University of Auckland Newmarket Campus, 314-390 Khyber Pass Road, Auckland, 1023, New Zealand
- URLhttp://www.cdamlab.com/