為完成女兒心愿 哈工大老師破解巧克力3D打印難題

2016年4月30日，央視10套《我愛(ài)發(fā)明》節(jié)目報(bào)道了哈爾濱工業(yè)大學(xué)威海校區(qū)張繼春老師團(tuán)隊(duì)研發(fā)出巧克力3D打印機(jī)的故事，而這一切竟源自一個(gè)父親希望完成女兒的心愿。張繼春是汽車(chē)系畢業(yè)的博士，平時(shí)的工作中經(jīng)常會(huì)接觸到3D打印機(jī)，有一次張繼春帶著自己的女兒經(jīng)過(guò)蛋糕店，被女兒的一句話所觸動(dòng)：“蛋糕店的蛋糕這么好看，你能不能做出這些東西？”，于是張繼春開(kāi)始考慮使用3D打印機(jī)來(lái)做出漂亮的巧克力。 【點(diǎn)我直通央視視頻】

在團(tuán)隊(duì)的共同努力下，他們很快造出了第一代3D打印機(jī)，基于開(kāi)源的三角洲結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，將用于打印塑料的噴頭改造為巧克力打印噴頭，這也是大部分巧克力打印機(jī)DIY 愛(ài)好者常用的方式。第一代的巧克力打印機(jī)需要先將巧克力在鍋里熔化好以后，然后加入到打印機(jī)的料盒中，然后進(jìn)行打印。

這種供料方式，打印出平面的字體是沒(méi)有問(wèn)題的，節(jié)目錄制現(xiàn)場(chǎng)為記者打印了“我、愛(ài)、發(fā)、明”四個(gè)字，整體看起來(lái)還是非常不錯(cuò)的，除了巧克力線條的粗細(xì)會(huì)隨巧克力溫度的變化而不同之外。

但是當(dāng)需要打印三維結(jié)構(gòu)的模型時(shí)，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)就出現(xiàn)了問(wèn)題了。原計(jì)劃打印的“胡巴”模型，卻因?yàn)榍煽肆Υ蛴〕鰜?lái)之后難以快速冷卻，發(fā)生結(jié)構(gòu)塌陷而以失敗告終。

然而，張繼春團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有就此放棄，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的努力和改進(jìn)供料基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，張繼春團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出第二代的巧克力3D打印機(jī)。第二代的機(jī)器基礎(chǔ)部分采用螺旋進(jìn)料的方式，直接將巧克力粉末加到3D打印機(jī)的料斗中，在噴頭處進(jìn)行熔化和打印。而不是像第一代一樣，先把巧克力熔化完再加料，這樣可以非常好的控制巧克力熔化和擠出時(shí)的溫度，讓巧克力在半熔化的狀態(tài)時(shí)擠出，擠出后在空氣中可以快速冷卻。

這一次，女兒吃上了3D打印的胡巴形狀的巧克力，但是女兒仍然惦記著她的蛋糕，希望爸爸將巧克力和蛋糕做到一起。

但是當(dāng)張繼春帶著他的巧克力3D打印機(jī)到蛋糕店里，希望與蛋糕師傅配合做出一個(gè)巧克力蛋糕的時(shí)候，他的巧克力3D打印機(jī)卻出現(xiàn)了故障，無(wú)法順利的打印出巧克力杯子。

而蛋糕師傅憑借模具很快的做出了巧克力杯子，并通過(guò)自己的手工制作出了美味的巧克力蛋糕。

但是發(fā)明人的一項(xiàng)重要品質(zhì)就是不放棄，女兒也相信爸爸已經(jīng)能夠做出漂亮的巧克力。

張繼春團(tuán)隊(duì)做出的第三代巧克力打印機(jī)，將打印機(jī)進(jìn)行倒置，讓供料裝置固定在機(jī)身上，打印平臺(tái)進(jìn)行移動(dòng)，這種三角洲結(jié)構(gòu)南極熊也是第一次見(jiàn)到。

并且給機(jī)器做了一個(gè)漂亮的外殼。

這一次，第三代的巧克力打印機(jī)終于可以完美的打印出巧克力的模型，而且可以做出用模具難以實(shí)現(xiàn)的巧克力形狀。

最終在張繼春團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出的第三代巧克力打印機(jī)和蛋糕師傅的共同努力下，兩個(gè)完美的具有獨(dú)特造型的巧克力蛋糕制作完成。外部使用3D打印的巧克力結(jié)構(gòu)作為外殼和支撐主體，內(nèi)部裝入奶油和蛋糕，并在表面進(jìn)行獨(dú)特的造型設(shè)計(jì)，這可比我們?cè)诘案獾昕吹降那煽肆Φ案馄�亮多了�?D打印巧克力讓個(gè)性化定制蛋糕成為了可能。

最后，孩子們都品嘗到了美味的巧克力蛋糕。

3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，給很多領(lǐng)域帶來(lái)了創(chuàng)新的靈感，通過(guò)3D技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的結(jié)合，能夠做出很多獨(dú)具風(fēng)格的創(chuàng)新應(yīng)用，并且在高端定制領(lǐng)域可以降低成本。本次張繼春團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的巧克力3D打印機(jī)與蛋糕的結(jié)合就是一個(gè)很好的案例，相信3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合會(huì)迸發(fā)出更多火花。

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