把“概念”变为现实
——3D打印师胡凯俊的奇妙人生
○记者曾晨路
近期,三星堆遗址的重新发掘成为热门话题,其中3D打印保护套首次应用于文物提取,助力完好提取了迄今为止三星堆出土的规模最大的一件青铜器(铜尊长约65厘米)。看到这个新闻,金华市技师学院现代制造系老师、增材制造(3D打印)设备操作员(以下简称3D打印师)的胡凯俊有种自豪感。
从2012年的关注,到现在成为一名3D打印师,胡凯俊见证了3D打印技术的应用和发展,也尝到了其中的酸甜苦辣。
兴趣是最好的老师
虽然2020年人社部才把增材制造(3D打印)设备操作员作为一个职业进行发布,但早在2012年,胡凯俊就对3D打印技术产生了浓厚的兴趣。
当时他是金华市技师学院模具设计与制造专业的一名学生,课余经常关注这项新技术在各个领域的应用以及最新动态。2013年,首届中国(上海)国际技术进出口交易会在上海国际贸易中心举行,特设了3D打印技术体验馆,19岁的胡凯俊独自一人去看展。“很震撼!”胡凯俊说,一些原本在网上看到的应用场景,在展会中都得到了实现,最让他惊奇的是,经过扫描之后还能打印出立体的“人”。模具设计与制造,这恰恰是从事3D打印设备操作所必须具备的专业素质之一。加上展会带来的触动,胡凯俊对3D打印投入了更多的精力,也在自己的专业课上学得更为精进。
“其实,学模具设计这个方向的人,转型为3D打印师,是相对比较容易的,而且模具成型零件使用金属3D打印机加工也越来越多,但从目前来看,这个行业的人员缺口还是比较大的。”在胡凯俊看来,要成为一名优秀的3D打印师,除了具备专业的知识,最重要的是兴趣。
也正是因为兴趣,为了备战2019中国技能大赛——第一届“创想杯”3D打印造型技术竞赛,胡凯俊在完成日常教学工作的基础上,每天下午4点到凌晨2点是他雷打不动的训练时间。在那大半年里,他没有交际应酬、没有生活娱乐,只有书本、3D打印机为伴。也正是这份努力,胡凯俊最终获得了全国第一名的好成绩,被人社部授予“全国技术能手”荣誉称号。
考量规划能力
3D打印的本质是将打印机内的“打印材料”按照在计算机上绘制的实物图形,一层一层地堆叠打印成实物。
在教学楼一楼的3D打印工作站内,胡凯俊向记者演示了最简单的手机壳的打印过程:将准备打印的手机壳建模数据导入与机器连接的电脑,点击打印按钮。从打印机的可视窗可以看到,激光通过折射扫描到一块铺有原材料的托盘上,托盘上的激光点不断“跳动”,将原材料按照建好的模型一层层打印出来。每打好一层,托盘就会往下移动一层,一旁刮平器来回移动,将原材料抹平。伴随着机器运行的“吱吱吱”响声,一个手机壳逐渐成形。
胡凯俊说,3D打印的整个过程说难也不难,步骤主要是电脑上建模—数据导入3D打印机—出成品。不难在于,只要是建模相关专业的学生,一般都有完成第一步的能力;难在于,每一步都考量着3D打印师对物体整体性的规划。
建模时,除了要考虑尺寸、适用性等,对精度也要有比较熟练的把握,误差最大不能超过0.1毫米。同时,还要有一定的创新能力,能够把概念性的东西通过建模来实现最终的展示。到了打印步骤,既要考虑垂直、横向、45°倾斜等打印角度,也要考虑先打哪个面。
“从精度上来说,最先打印的面是最粗糙的。以采用FDM3D打印手机壳为例,如果选择先打外表面,成品会比较粗糙,但耗时短;先打内里,美观度会提升,但耗时比较长。”胡凯俊说,成为一名合格的3D打印师,还要学会取舍,而这些能力是在一次次的失败、反思中提高的,这个过程很痛苦,但必须经历。
广阔的应用空间
继在2019中国技能大赛——第一届“创想杯”3D打印造型技术竞赛上获得第一名,2020年,胡凯俊通过理论和实操考试,拿到了由中国电子商会颁发的“3D打印工程师”岗位技能证书,“当时我省拿到这个证书的只有四五个人。”
从2012年的关注,到现在成为一名3D打印工程师,胡凯俊见证了3D打印技术的应用和发展,从动漫模型、工业设计,到航天航空、汽车制造、医疗器械、高端模具领域,从新产品的研发,到生产的改良验证,都会用这项技术。
“3D打印的应用领域越来越广,我觉得3D打印师这个职业以后会很抢手。”身为学校现代制造系的老师,胡凯俊非常关注3D打印的发展趋势,他留意到,目前由于人才缺口较大,有的企业给刚出校门的3D打印设备操作员的薪资达到了5000~8000元,他希望通过自己的努力,培养出一批3D打印师。“我经常将一些图纸上的零件用3D打印机打印出来向学生展示,一方面通过实物让他们对零件的装配关系有更为直观的了解,更重要的是在潜移默化中激发他们对3D打印的兴趣。”
当然,要成为一名优秀的3D打印师并不简单,在胡凯俊看来,优秀意味着高综合素质,除了掌握先进计算机、机械制造、工业自动化集成等专业素质,还要涉及生物材料、生命科学、医学等学科,“这样的复合型3D打印师会非常抢手。”