上海工程技术大学两位学生探索3D打印技术新领域

　　用3D打印技术改良赛车性能，此项探索在上海工程技术大学获得初步成功。日前，上海工程技术大学的同学们借校内3D打印创意大赛，打印了汽车的进气系统，此系统被应用到该校锐狮赛车上，赛车性能明显提高。

　　3D打印完成技术构想

　　汽车工程学院的学生赵瑞旭是该校FSAE锐狮车队的队长，而材料工学院的学生张楷言则酷爱赛程车。两人因社团结缘，改进赛车性能一直是他们共同的话题之一。

　　得知学校的3D创新大赛后，赵瑞旭和张楷言两人一拍即合，先是网上查找资料，再是咨询工程实训中心的老师，当得知3D打印技术能帮助他们完成技术构想的时候，他们决定报名参赛。赵瑞旭熟悉赛车的参数，负责前期三维建模；张楷言了解模具制作，负责进气管的成型。

　　说起他们利用3D打印技术制作“进气管”的初衷，无外乎他们为改进2014年赛车性能的执着。考虑到赛车有轻量化、燃油经济性的性能要求，车队希望能改进发动机减轻车身自重，发动机由原来的四缸改变为两缸。这样的构想也使得进气口的更换问题接踵而至。

　　“如果采用传统工艺——模具加工的方式制作一个进气管，不仅我们自己不能完成，而且还要到工厂开模定制，需花上一笔不小的费用。”赵瑞旭介绍，此外，为了保证汽车使用强度，传统工艺使用的铝材和钢材都要达到2-4毫米，，自重将近2公斤。进气管只是一个辅助的零部件，他们不希望在这块上投入过多的精力。

　　最终两人用了一个月的时间，利用3D打印技术完成了“FSAE”方程式赛车进气系统。进气系统采用ADS塑料，壁厚4毫米，自重仅为0.5公斤，是原来的1／4。他们还利用有限元技术对结构进行了气流的流场分析，改进设计方案，减轻零件重量，提高了赛车的性能，具有实用性。

　　增强运用前沿科技信心

　　赵瑞旭表示，以前对3D打印技术仅限于网络上热门技术的了解，或只是在讲座里听到。现在通过比赛，自己对3D打印技术有了实际操作，认识深刻了，也增强了改造赛车的自信心，提高了动手能力和创新意识。“在本次大赛里，我们没想到能一次成型，并且效果还很好，这些都会成为我们今后改进的方向。”

　　工程大工程实训中心指导教师刘圣敏告诉记者，打印技术目前3D在国内还褒贬不一。“在高校里，我们应该让学生接触最先进的技术，只要学生们感兴趣，且能将该项技术运用至生产和实践中，我们的教学就起到积极作用。同时，现在3D打印技术已经渗透到了生物、医学、工业和军事等各个领域，我们也希望学生能在实践中感受到科技前沿。”

　　据了解，目前，3D打印仍是科技前沿的宠儿，但要真正“走进寻常百姓家”，可能还需要一段时间。

　　之前媒体的热捧将3D打印在人们眼中构成了一个“打印神器”的形象：电脑上设计一个模型，不管多复杂的内面，结构，摁一下按钮，3D打印机就能打印出一个成品，成品在打印完毕就能直接使用。

　　而实际上，在打印物品之前，人们首先要学会3D建模，然后将数据转换成3D打印机能够读取的格式，最后再进行打印。目前，3D打印机的成本从几千元到几万元不等，应用于3D打印的材料种类有限，且与大千世界里已有应用的材料相差甚远，价格也从每公斤几百元到几万元不等。