在太原理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心的機器人基地，李衛(wèi)國老師帶記者見識了“多功能3D打印機”雛形，因為臨近放暑假，機器人基地少了往日的喧嘩與熱鬧。只見一個角落的桌子上，放著一臺高約50厘米、由金屬和線路組成的三棱體狀的機器，外觀簡潔明了，沒有任何裝飾，上面盤著藍色和黑色的線。只要連接電腦，就可以按照設(shè)計好的程序打印作品。三條機械臂上下自由移動，中間的噴口噴吐著abs材料，用不了多長時間就可以成型。

若是沒人介紹，你根本就想不到這就是大名鼎鼎的“多功能3D打印機”。別小看這個架子模樣與目前國內(nèi)的3D打印機不同，它可是集3D打印、精密雕刻、書畫、搬運于一體的“多功能3D打印機”，在國內(nèi)處于領(lǐng)先。李衛(wèi)國老師說：“3D打印材料種類繁多，除了abs樹脂材料，還有塑料、金屬粉末、木材、尼龍、巧克力、糖漿、聚氨酯、聚乙烯、蠟、活體細胞等等，只是需要配合不同的打印頭。與普通的3D打印機不同，我們的3D打印機還能干其他精密的活，原理大同小異，3D打印機的體積也可以按需求變換。”

因為使用便捷，李衛(wèi)國老師說，時常會有學(xué)生把設(shè)計好的作品拿來打印。“這個黃色的簡易筆筒，沒有任何接口縫，渾然一體，是一位學(xué)生給朋友送的禮物，上面還寫有對方的名字，很有紀念意義。再看這套紅黑相間的茶具，茶盤是用CNC加工出來的，光滑似湖面，中間的茶杯和茶壺是3D打印出來的，它們是湖中間的‘亭子’，這是一位學(xué)生結(jié)合山西常家莊園的特色設(shè)計出來的，整套茶具就是一座‘院落’。”

“你看，‘多功能3D打印機’中間這幾個白色的零部件就是用我們自己的3D打印機打印出來的。”李衛(wèi)國老師高興地說，在研發(fā)過程中，有需要打印的零部件，學(xué)生們就編好程序，然后直接打印出來用，如果需要改進，就一遍遍地試驗，直到掌握成熟的技術(shù)。如果按照傳統(tǒng)的加工工藝，光模具一項就需要一萬多元，一旦不合適的話，整套模具只能報廢，成本高昂。

技術(shù)并不復(fù)雜

之所以走上研發(fā)“多功能3D打印機”之路，李衛(wèi)國老師說，源于機器人團隊隊員對學(xué)校3D打印機的一次自行修理。

為方便學(xué)生們制作一些機器人小零件，太原理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心花費一萬多元購買了一臺3D打印機。但這臺機器總是出故障，隊員們總是叫打印機的售后人員來修理。2014年過年的時候，3D打印機又出了故障，可維修人員回家過年去了，隊員們只能邊打電話邊按照維修人員的指導(dǎo)自行修理。在修理過程中，隊員張彥宇、喬晉鵬、趙澤旭、周曉天等同學(xué)就發(fā)現(xiàn)，其實3D打印機的技術(shù)并不復(fù)雜，于是，他們在修好了原有的機器后，又“鼓搗”出一臺新的3D打印機，目前已申請了專利。覺得之前的3D打印機功能太單一，幾個人就又組裝出一臺并聯(lián)的3D打印機，將功能變得更加強大。

幾個人組裝出機器后，在老師的指導(dǎo)下一個創(chuàng)業(yè)小團隊成立了，學(xué)校為了鼓勵他們，給他們提供了位于國家大學(xué)科技園太原理工大園區(qū)的一間辦公室，課余時間，創(chuàng)業(yè)小團隊就可以利用工程訓(xùn)練中心的儀器設(shè)備進行研發(fā)與制作等前期孵化，已經(jīng)利用業(yè)余時間進行小規(guī)模的生產(chǎn)，一些經(jīng)過試驗合格的產(chǎn)品也已開始小規(guī)模地銷售了?，F(xiàn)在學(xué)生們已經(jīng)接了北京、天津、南京和本省的四個訂單。這些打印機大部分都賣給了當?shù)氐慕逃块T，其中，除了山西這一單是給中學(xué)生科學(xué)課做演示，其他幾單都是給大學(xué)里的課外科技實踐配備的。

創(chuàng)業(yè)團隊成員可以說個個出色，他充分發(fā)揮自身的專業(yè)特色和學(xué)科優(yōu)勢，努力將自己的專業(yè)知識和技能轉(zhuǎn)化為創(chuàng)業(yè)項目，從而使創(chuàng)業(yè)項目的操作性和落地性更強。如今，張彥宇主要負責(zé)技術(shù)，趙澤旭負責(zé)研發(fā)，周曉天負責(zé)試驗，喬晉鵬負責(zé)產(chǎn)品的實際應(yīng)用與改進。經(jīng)過多方調(diào)研，他們將產(chǎn)品的市場定位在教育領(lǐng)域、新產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域、個人航模愛好者等群體，希望以此打開局面。

據(jù)李衛(wèi)國老師介紹，“多功能3D打印機”所用的原理叫做熔絲堆積成型，也叫熔融沉積，是一種基于數(shù)字成像技術(shù)的三維實體模型制造技術(shù)。它無需激光系統(tǒng)，而是將絲狀熱熔性材料加熱熔化，然后通過帶有一個微細噴嘴的噴頭擠噴出來。噴頭可沿X軸方向移動，而工作臺則沿Y方向移動。目前，該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于汽車、機械、航空航天、家用電器、電子通信、建筑、醫(yī)學(xué)、玩具等產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)過程。用傳統(tǒng)方法需幾個星期、幾個月才能制造的復(fù)雜產(chǎn)品原型，用熔絲堆積成型技術(shù)無需任何刀具和模具，短時間就可以完成。

市場前景看好

由于資金等條件有限，不能迅速地將“多功能3D打印機”打造成產(chǎn)業(yè)鏈，李衛(wèi)國老師稱，他們只能盡最大的努力，讓更多的學(xué)生熟練掌握3D打印技術(shù)。“比如，我們在學(xué)校里就設(shè)置了專門的選修課，生產(chǎn)出30臺‘多功能3D打印機’用于教學(xué)，讓學(xué)生們?nèi)嬲莆諜C械結(jié)構(gòu)、電子電路、軟件程序等理論知識及操作技能。一旦學(xué)生們可以輕松組裝3D打印機，并可以通過編寫程序打印出想要的作品，之后又可以把3D打印機完整拆卸，就說明他們基本掌握3D打印技術(shù)，雖然我們只是起到一個啟蒙的作用，但對那些有創(chuàng)意的學(xué)生，他們學(xué)到的一定會更多。”

李衛(wèi)國老師說，他們還向附近幼兒園、小初高學(xué)生開放，希望讓更多的學(xué)生認識并愛上3D打印。他說：“同時，我也相信，3D打印機市場潛力極大，屬于前沿行業(yè)，沿海很多省市已經(jīng)開設(shè)有關(guān)3D打印機行業(yè)的工業(yè)園區(qū)以及3D打印機行業(yè)協(xié)會以及聯(lián)盟，都想搶占這塊市場和行業(yè)的戰(zhàn)略高地。我們山西還沒有一家這樣的公司，基本屬于空白。我們團隊看中了這塊市場和行業(yè)前景，就是想利用山西近水樓臺的優(yōu)勢，占領(lǐng)自己的市場，為山西人民造福。我們有積極向上的團隊，團隊由各個專業(yè)、各個年級循環(huán)參與的大學(xué)生、研究生，還有太原理工大學(xué)的優(yōu)秀教師做后盾，技術(shù)可以不斷改進和升級，產(chǎn)品可以規(guī)?；圃?。”


目前他們的“多功能3D打印機”萬事俱備，只欠風(fēng)投和相關(guān)的扶持政策就可以大規(guī)模進行生產(chǎn)制造和銷售了。“靠人不如靠己”，李衛(wèi)國老師說，他們正在謀劃成立創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)客、創(chuàng)業(yè)四創(chuàng)空間，希望以“多功能3D打印機”為基礎(chǔ)，通過培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新及創(chuàng)意能力，讓更多的學(xué)生加入創(chuàng)客團隊，助他們成功創(chuàng)業(yè)。

“除此之外，我們機器人團隊還有不少好的項目可供大家‘四創(chuàng)’。”李衛(wèi)國老師說，“比如，機器魚、沏茶機器人、滅火機器人、舞蹈機器人、服務(wù)老年人的機器人等，由于多種原因，這些機器人至今都沒有得到開發(fā)和生產(chǎn)，但我覺得，應(yīng)該尋找各種機會，讓大家認識它們。”

來源：山西新聞網(wǎng)