全金属外壳 —— 亮眼的3D打印三叶虫

 


        三叶虫化石越挖越少,莱芜第一家燕子石厂的秦绍波,经营燕子石30年。但是随着3D打印技术可能代表着制造的未来,但是它同时也让科学家们更方便地探索未来,比如芝加哥大学生物化学教授Drummond博士酷爱的三叶虫——这是一种生活在2亿7000万年前的海洋节肢动物。为了能够比图片、书籍和化石更加接近于这种灭绝生物本身,他决定收集大量数据来可视化三叶虫的解剖结构,然后加以整理并将其变成栩栩如生的3D打印模型。“我总是想要真实地触摸一只三叶虫,把它从石头上拿起来,翻过来用手拨弄它的尖刺。”这位教授在《TheFossilForum》上介绍说

 

 

        3D打印三叶虫听起来似乎很有趣,但Drummond博士很快就意识到了他将要面临的挑战。只需稍微看一下三叶虫化石或者相关插图,很多3D打印爱好者就会明白这意味着什么:大量纤细的肢体结合着长长的伸出的触角,使得3D打印成功的几率大为降低。再加上其它因素,这位生物化学教授决定将同一属内的不同三叶虫种类结合起来,并且放弃那无法进行后处理的具有众多褶边的细节,以创造出历史上最适合3D打印的三叶虫。


         Drummond先将铅笔素描变成Inkscape软件中的文件,然后将其导入Blender软件生成可3D打印模型,它的形态更接近于Ceraurus三叶虫,这种三叶虫生活在4.7亿年前,这种三叶虫拥有足够的细节,而且又适合3D打印。此外Drummond在设计时还参考了其它物种的三叶虫,并给它增加了一些想象中的特征以使其更加便于3D打印。

 

 

         由于在大学里,Drummond能够用到一台FormlabsForm13D打印机,他很快就能用透明树脂3D打印出分辨率为0.05毫米的初始模型,然后在稍加改进之后Drummond又打印出了一个黑色树脂的三叶虫。但是这位挑剔的三叶虫爱好者仍不满意,认为它的腿太像甲壳动物。在对其进行了修正以后,Drummond将其发给了专业3D打印平台Shapeways,希望能够获得一个全新的金属外观。

 

 

        由于在此之前的其它3D打印项目中使用过Shapeways的服务,因此Drummond对于该公司能够提供具有最高质量的3D打印金属三叶虫充满信心。而最终的结果也没有让他失望:一系列使用直接金属打印技术打印出来的Ceraurus三叶虫模型,尽管还有一些缺陷,但是与用树脂打印出来的模型相比已经有了巨大的改进。Drummond还使用了Shapeways的磨砂超精细(FrostedUltraDetail)树脂打印工艺,该工艺可实现29微米的层厚。这中间最重要的是一个令人惊叹的青铜3D打印模型,同样是由Shapeways3D打印的,但是Drummond亲自对它进行了后处理。“我使用了硫肝,这是一种用得比较少的金属着色剂。此后我还对它进行了氧化,以创造出包浆,然后对凸出的部分进行打磨抛光,去掉铜锈。从而使其更加有年代感。“这位教授讲解道。

 

       Drummond教授对最终的结果相当满意:“总体而言,这个能是最为准确的等比例三叶虫模型了。”为了完成这个项目,Drummond还用纯银打印了另外一个相似的模型,与青铜模型形成完美的补充。

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