華北理工大学の学生が母校創立70周年を祝うために3Dプリントの記念三脚を製作

70年間の伝統継承、70年間の人材育成と国づくり、70年間の懸命な努力と国力強化、70年間の実りある成果！ 2016年10月15日、華北理工大学は創立70周年を盛大に祝う予定です。国内外の8万人以上の卒業生と、キャンパス内の1万人以上の教師と学生にとって、間違いなく楽しい祝賀行事となるでしょう。南極熊によると、この日の到来を迎えるために、華北理工大学学生イノベーションセンターの若いメーカーたちは、1か月以上も残業し、国慶節の連休中も休みを取らず、母校の誕生日に3Dプリントした「不思議な贈り物」を準備するために全力を尽くしているそうです！卒業記念が近づくにつれ、その「不思議な贈り物」が少しずつその正体を明らかにしていきます。南極くまさんが、その一端を覗きにご案内します！

不思議な贈り物1：3Dプリントされた記念三脚、作品を素晴らしい製品にグレードアップ<br /> 三脚座は重要な祭器であり、青銅文化を代表する器物であるため、鋳造で作られることが多かった。ノーザン工科大学の学生が創立記念日の贈り物として贈った記念三脚は、すべて FDM 3D プリント技術を使用して作られました。研磨、塗装などの後処理を経て、キラキラ輝く金色の三脚が目の前に現れます。この三脚は高さ1.2メートル、長さ0.77メートル、幅0.55メートル、重さは15キログラムです。加工の過程では、40個以上のピースにカットされ、別々に3Dプリントされ、直接プリントに約600時間を要し、その後接着して全体を組み立てました。記念三脚には中国の古代文字「鼎盛」（Dingsheng、Dingxin）が刻まれている。プロジェクト指導員の胡福文氏は、これが三脚の文化的意味合いであると語った。同氏は、この記念三脚を使って、学校創立70周年記念のテーマ「育秀思源、出发未来」（Yuxiu Siyuan、未来に向けて出航）を宣言し、北方理工大学の学生たちが学校と卒業生に「鼎盛を受け継ぎ、仕事で繁栄を遂げてほしい」と願う気持ちを表現したいと考えている。
△創立記念三脚これだけの規模の3Dプリント作品を作るのは、間違いなく挑戦です。主な制作者の一人であるヤン・ドンドン氏は、厚さ約5mm、面積約300mm×300mmの薄板状の部品を印刷する際、最初は平らな状態で印刷したが、印刷面積が比較的大きいため、3、4回印刷した後、反りが発生して失敗し、同僚を非常に不安にさせたことに感銘を受けた。モデルを分析した後、胡福文氏は印刷姿勢を調整し、垂直印刷に変更することを提案しました。テストの結果、印刷品質は非常に良好で、印刷時間は 3 分の 1 に短縮されました。ヤン・ドンドン氏は、似たようなことは無数にあると語り、練習を重ねれば完璧になる、イノベーションは難しい問題を解決する近道だ、3Dプリント技術の力と潜在力をいかに革新的に発揮し、引き出すかは、徹底的な研究と実践に値するテーマだと語った。

各パーツが印刷された後、製作者は組み立てや後処理の際に職人技を存分に発揮します。メインクリエイターの一人、蒋欣は北の大男です。背は高いですが、何事にも卓越性と完璧さを追求しています。組み立てのギャップを減らすために、彼は欠陥を見逃しません。完璧を目指して、継ぎ目を片側ずつ休むことなく磨き上げます。表面をより美しく見せるために、蒋さんは塗装工程を研究し、今ではプライマー、トップコート、クリアニスの専門家になりました。江欣氏は、3Dプリントの後処理は作品を鮮やかでリアルにするための重要なステップの1つであり、「作品」を「優れた製品」にアップグレードするための魔法の武器であると述べました。特に、ブロックで印刷して組み立てるこの記念三脚にとっては重要です。
△記念三脚の本体が組み立てられた後、三脚の見た目をより文化的に豊かにするために、主な制作者の一人である李孟迪がさらに文字と旗幟の図案をデザインしました。三脚の口が空っぽに見えないように、回転式の展示台を設計し、スタンドの上に3Dプリントモデルをいくつか配置できるようにしました。その結果、三脚全体が荘厳で優雅、そして活気に満ち、文化的意味合い、職人技、テクノロジーコンテンツを備えた総合的な展示プラットフォームへと進化しました。

△メインクリエイティブスタッフ集合写真
不思議な贈り物 2: 3D プリントされた学校の標語の木、不可能を可能にする<br /> 華北理工大学の「校訓の木」の彫刻は、校内の小さな広場に立っており、学校文化のシンボルの一つとなっている。校訓の木は抽象的な「大きな木」で、前面には元国家指導者の王光英が刻んだ校訓「道徳心を養い、学問を奨励し、才徳を養う」、背面には蘇軾が刻んだ校風「真摯、厳格、精確」が刻まれている。若い生徒たちは、見たり聞いたりしたものから徐々に影響を受け、学校の標語の木に自然に感銘を受けます。それが彼らの創作の出発点であることは間違いありません。たまたま、機械工学部のリーダーたちが在校生を動員して、新旧の同窓生間の友情の継承を表現するために、帰国する同窓生のためのユニークな記念品を製作したのです。こうして、機械工学部の卒業生約200名のために、創立記念日の記念品として校訓の木の模型を3Dプリントするというアイデアが生まれました。使命は輝かしく、創造性は刺激的ですが、実行プロセスは困難で苦痛です。
△「校訓の木」彫刻作品の第1弾は200個製作され、3Dプリント技術のマスカスタマイゼーションとして注目されている。創作プロジェクトが完成したときには、学校の創立記念日まであと半月しか残っていませんでした。なお、記念三脚の印刷はまだ完了していないため、校訓樹の模型の印刷まで残り10日しかありません。つまり、タスクを完了するには、1 日に 20 個の学校のモットーの木のモデルを印刷する必要があります。

第二に、学校のモットーのモデルは、テキスト、パターン、および多数の微細構造で構成されており、比較的複雑です。モデルをスライスした後、1 つのモデルの印刷を完了するには 14 時間かかります。研究室の 3D プリンター 10 台が同時に稼働し、印刷歩留まりが 100% であると仮定すると、1 日に 20 個の学校標語ツリーモデルを印刷し、10 日以内に 200 個の学校標語ツリーモデルを印刷するのは不可能な作業です。

いかにしてこの栄光ある使命を果たし、「不可能」を「可能」に変えるかについては、友人たちにとって必ず答えなければならない問題となっている。このプロジェクトの主な作成者の一人である Qiang Runzi 氏は、印刷時間を短縮し、サポートの数を最小限に抑えるために、モデルを分解して最適化し、ブロック単位で印刷することを提案しました。このプロジェクトの主要作成者の一人であるLv Limei氏は、スライス層の高さと充填密度を適切に低減し、トリミングアルゴリズムをさらに改善および最適化することで、表面品質を確保し、処理時間を短縮できると提案しました。このプロジェクトの主要作成者の一人である Jiang Xin 氏は、プリンターの稼働時間を最大限にするために、10 台のプリンターのタスクの割り当てとスケジュールを最適化して整理することを提案しました。このように、パートナーたちはブレインストーミングを行い、協力し合い、問題や困難に立ち向かい、積極的に解決策を提案し、時間との競争に懸命に取り組み、1つのモデルの印刷時間を14時間から5時間に最適化しました。「不可能」が現実となり、わずか8日間で200個の校訓モデルの一括生産タスクを完了しました。

△校訓樹模型胡福文先生は、今回のバッチ作成は、私たちが独自に開発した3Dプリンターの厳しいテストであるだけでなく、私たちの3Dプリント技術レベルの総合的なテストでもあると結論付けました。特に国慶節中に休みなく全員で努力した結果、この極限の挑戦を無事に達成できたことは喜ばしいことです。これは、当社が独自に開発した FDM 3D プリンターの品質が信頼性が高く安定しており、大規模 3D 印刷技術の最適化メカニズムを最初に習得したことを示しています。

西の山々は常緑で、川は永遠に流れ、年月は歌のようで、春と秋は素晴らしい。華北理工大学の学生たちは母校創立70周年を機に、感謝の気持ちを抱き、3Dプリント技術を巧みに応用し、意識的に革新的かつ創造的な活動を展開し、職人精神を存分に発揮し、母校への感謝と責任感に満ちた記念品を贈呈しただけでなく、帰国する卒業生のために受け継がれてきた思いと愛情が詰まった記念品も用意した。彼らの作品は母校の創立70周年に華を添えるとともに、3Dプリント技術の革新的な応用の主力となることは間違いないだろう。

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政策は今後も強化されると予想されており、3Dプリントの需要は大きな成長の可能性を秘めている。

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