在刚刚落幕的清华大学第八届3D打印大赛中,清华附中原型机创客社团初24学部金玉琦、白筱白、佟育洲同学,凭借扎实的建模基础,荣获了清华大学第八届3D打印大赛二等奖。
清华大学第八届3D打印大赛二等奖、清华附中佟育洲同学领奖(右三)
清华大学3D打印大赛是由清华大学材料学院主办的三星级赛事(校内最高星级赛事),至今已成功举办八届,吸引了校内众多院系及北京市一些其他高校的一大批同学参赛。清华大学第八届3D打印大赛中学生组共评出一等奖1名、二等奖1名、三等奖1名、优秀奖2名。令人瞩目的是,清华附中的三名学生是本次比赛中年龄最小的参赛选手,金玉琦等同学共同设计的机械作品“探索新型液压新型机构和3D制造新方法”在比赛中脱颖而出,赢得了评委和观众的一致好评。
金玉琦、白筱白、佟育洲同学决赛现场答辩
本次清华大学3D打印大赛旨在提高学生的三维造型能力、创造性思维能力及实验动手能力,大赛分为“外观设计”“机械设计”“材料制备”“科研与应用”四个赛道,采用光固化(SLA)、熔融沉积(FDM)、选择性激光熔化(SLM)三种3D打印设备,要求选手在限定的时间内根据不同的打印材料特性制作出雏形,并通过后期处理得到最终作品。来自不同学校和年级的参赛选手们纷纷展示了自己的创新作品,竞争异常激烈。原型机创客社团的三名学生,在清华附中刘璨霓老师,北京航空航天大学王崇聪老师的悉心指导下,历时数月,精心设计和制作了这件作品。
3D打印制作过程
在准备比赛的过程中,团队的小组成员首先对机械设计及制造领域的背景进行了深入的分析。选择了探索新型液压机构和3D制造新方法作为自己的研究题目,旨在研究电机驱动机构基础零部件的新发展。通过solidworks软件进行运动目标的结构设计,实现低耗能,从而制造出结构简单、效率转比高的应用于高端技术装备的基础结构零件。同时,金玉琦同学充分利用3D打印的优势,结构可定制化,来制备满足设计目标的高性能驱动机构。为实现这一目标,团队制定了详细的方案。围绕驱动载荷、驱动行程和运动范围的目标,进行了整个结构的设计,并分配了相对应的结构单元。然后,根据驱动目标和结构进行了受力和运动单元分析,找出卡死点和影响驱动的受限条件,并进行了结构和优化分析。
团队进行结构组装、调整3D打印制作过程
在打印过程中,金玉琦等同学时刻监控着打印机的运行状态,确保打印过程顺利进行。经过数小时的打印,新型液压机构的各个部件逐渐成型。打印完成后,进行后处理工作,包括支撑结构的清除、表面的处理以及部件的组装等。在清华大学第八届3D打印决赛中,作品赢得了评委的好评,最终荣获了二等奖。这一荣誉不仅是对清华附中学生才华和努力的肯定,也是清华附中创客社团优秀成果的缩影。
清华附中一直致力于培养具有家国情怀、强健体魄、丰盈内心、国际视野的拔尖创新人才,为此在2013年成立全国第一家中学创客空间,在2015年成立高研实验室,为同学们配备了充足的实验条件与科研基础,期待同学们继续保持对科技创新的热情和追求,不断挑战自我、超越自我,为未来的科技事业贡献自己的力量。
文字:刘璨霓
图片:金玉琦 刘思颖 李默妍
审核:王田 谭洪政
编辑:行政管理中心