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大學(xué)生研發(fā)激光燒印機(jī):直接“燒”出字跡

來源:中國青年報(bào)·中青在線  作者:王培蓮 張航  瀏覽量:   發(fā)布時(shí)間:2018-10-17

不再用碳粉和硒鼓,只要把所需打印的紙張放進(jìn)機(jī)器里,就可以用激光炭燒出想要的字。Kqt四川教育在線

吉林大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)大三學(xué)生張逸飛,帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)將這款無污染、無多余耗材的激光燒印機(jī)更新到了第五代,并且與國內(nèi)一家大型快遞公司達(dá)成合作,今年年底激光燒印機(jī)將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。Kqt四川教育在線

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燒印靈感源于一次實(shí)驗(yàn)Kqt四川教育在線

激光燒印機(jī)是用高溫激光對(duì)普通纖維紙照射,使紙張的局部溫度升高,進(jìn)而纖維發(fā)生碳化、變色、留下痕跡。張逸飛解釋說,這種碳化痕跡是永久性的,可以實(shí)現(xiàn)日常所需的黑白打印功能。Kqt四川教育在線

燒印技術(shù)的靈感來源于張逸飛的一次實(shí)驗(yàn)。一次,他正在用激光雕刻機(jī)切割亞克力板,中途在給激光打印機(jī)加碳粉時(shí),打印機(jī)突然停止了工作。張逸飛瞬間聯(lián)想到,“能否用激光雕刻機(jī)代替激光打印機(jī)呢?”Kqt四川教育在線

他立即拿出一張A4紙,放在激光雕刻機(jī)上做起了實(shí)驗(yàn)。“但激光一射上來,紙就被燒透了。“如果能控制激光的功率和炙燒時(shí)間,結(jié)果也許會(huì)不一樣”,看著破洞的紙,張逸飛打算做進(jìn)一步研究。Kqt四川教育在線

他的想法得到了指導(dǎo)教師和同學(xué)的認(rèn)可。沒多久,他就用電機(jī)、亞克力板和芯片制作出了一個(gè)簡(jiǎn)易的激光燒印機(jī)模型,算是第一代激光燒印機(jī)。激光燒印機(jī)用于實(shí)踐,首當(dāng)其沖要解決紙張被燒焦的問題。Kqt四川教育在線

張逸飛和研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),可以在激光燒印機(jī)里內(nèi)置壓力傳感器和光敏傳感器。當(dāng)紙張放進(jìn)去的時(shí)候,傳感器會(huì)測(cè)試出紙張的緊度、粗糙度,如此一來,紙張就會(huì)被解析成各種數(shù)據(jù)。 經(jīng)過4個(gè)月的反復(fù)試驗(yàn),通過控制紙張的緊度和激光的功率,最終克服了紙被燒焦的難題。Kqt四川教育在線

控制激光的功率要在芯片里寫代碼,張逸飛就在網(wǎng)上自學(xué)編程,不斷地優(yōu)化激光燒印機(jī)。他介紹,前四代激光燒印機(jī)主要是圍繞燒印機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的算法和光路進(jìn)行改進(jìn),即將推出的第五代則是一個(gè)質(zhì)的飛躍,由學(xué)生作品發(fā)展到可以市場(chǎng)化的商品。Kqt四川教育在線

第五代激光燒印機(jī),實(shí)現(xiàn)了每分鐘120張的打印速度,可比擬市場(chǎng)上激光打印機(jī)的精度和速度。目前激光燒印機(jī)還不能進(jìn)行彩色打印,張逸飛說,“如果需要彩色字體,可以另外安裝一個(gè)彩色噴墨。”Kqt四川教育在線

“先放棄蛋糕,選擇餅干”Kqt四川教育在線

激光燒印機(jī)與打印機(jī)相比,最大的優(yōu)勢(shì)是無耗材,環(huán)保健康。無論是硒鼓的生產(chǎn)還是廢棄硒鼓的處理都會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大污染,選擇回收的成本又很高。此外,傳統(tǒng)打印機(jī)使用的碳粉受到多種因素制約,大小偏差很大,碳粉顆粒會(huì)在人體積累,長(zhǎng)期吸入損傷肺部。Kqt四川教育在線

起初,張逸飛把產(chǎn)品的目標(biāo)市場(chǎng)定位為家用或者中小公司辦公使用,“那是一塊還沒人吃的大蛋糕,但目前只能放棄。”Kqt四川教育在線

在市場(chǎng)調(diào)研中他們發(fā)現(xiàn),一臺(tái)燒印機(jī)的售價(jià)在5000元到兩萬元,而市面上的激光打印機(jī)千元左右就可以買到。這么高的價(jià)格很難得到普通家庭和中小公司的青睞。此時(shí),快遞行業(yè)進(jìn)入了他們的視線。Kqt四川教育在線

近年來,網(wǎng)上購物帶動(dòng)著快遞行業(yè)快速發(fā)展,快遞單的打印量隨之猛增。傳統(tǒng)快遞面單有兩層,底層為傳統(tǒng)不干膠標(biāo)簽紙,上層為用來打印快遞信息的熱敏紙。一張快遞面單的成本為6分錢左右,平均一個(gè)快遞集散中心一天耗費(fèi)在快遞面單上的費(fèi)用大概2000元。張逸飛計(jì)算過,“如果用激光燒印機(jī)代替激光打印機(jī),可以節(jié)約一大半成本”。Kqt四川教育在線

普通打印不僅成本較高,上面的字跡通過一些技術(shù)手段就可以被涂抹和更改。激光炭燒則是把字跡嵌入紙張之中,可以永久保存,且不易變色。Kqt四川教育在線

在吉林大學(xué)創(chuàng)業(yè)研究中心副主任費(fèi)宇鵬的幫助下,張逸飛和團(tuán)隊(duì)有了明確的市場(chǎng)定位:主推快遞面單和超市標(biāo)簽的打印領(lǐng)域。“雖然家庭、辦公用的燒印機(jī)需求量遠(yuǎn)大于快遞行業(yè),但是我得放下這塊蛋糕,先拿起餅干。”張逸飛說。Kqt四川教育在線

綠色打印有前景Kqt四川教育在線

“如果普及使用激光燒印機(jī),以某快遞云倉一年700萬發(fā)貨量計(jì)算,一個(gè)云倉一年可節(jié)省28萬元。僅這家快遞公司這種規(guī)模的云倉就有400多家,一年可以節(jié)省1.12萬元左右。”張逸飛說。Kqt四川教育在線

目前,張逸飛團(tuán)隊(duì)正在與一家快遞公司合作,研發(fā)與現(xiàn)有標(biāo)簽打印機(jī)印刷及安全指標(biāo)相似的激光燒印機(jī),這樣可直接在傳統(tǒng)不干膠標(biāo)簽紙表面印刷,不再需要復(fù)合熱敏紙。Kqt四川教育在線

“有前景!”費(fèi)宇鵬說,除快遞單打印,商品登記、發(fā)票等存檔打印品的市場(chǎng)也有著很大的需求。在他看來,激光燒印機(jī)要想普及,還得克服兩個(gè)難題:一是燒印技術(shù)和產(chǎn)品細(xì)節(jié)需要再完善,例如在快遞行業(yè)里如何優(yōu)化燒印機(jī)的設(shè)計(jì),提高便攜程度,并做好安全防護(hù);二是產(chǎn)品推廣有難度,一時(shí)很難改變用戶的打印使用習(xí)慣。Kqt四川教育在線

費(fèi)宇鵬建議,在與企業(yè)合作試點(diǎn)的過程中去發(fā)現(xiàn)問題,獲取用戶反饋,針對(duì)反饋意見和要求不斷進(jìn)行產(chǎn)品的更新迭代。Kqt四川教育在線

張逸飛團(tuán)隊(duì)有10名主要成員,都是來自吉林大學(xué)各個(gè)學(xué)院的學(xué)生,正準(zhǔn)備成立一家科技公司。“大家各司其職,工作氛圍很好。”大二學(xué)生朱磊負(fù)責(zé)激光燒印機(jī)的零配件優(yōu)化。他介紹,第五代激光燒印機(jī)最大的創(chuàng)新點(diǎn)在于高速旋轉(zhuǎn)振鏡的使用,這樣可以大幅度地提高打印幅面,增加打印速度。他正通過大量地?cái)?shù)據(jù)演算、實(shí)驗(yàn),對(duì)振鏡的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化。Kqt四川教育在線

目前,年底進(jìn)行量產(chǎn)的激光燒機(jī)的工作時(shí)長(zhǎng)可以達(dá)到8萬個(gè)小時(shí),此后激光的功率會(huì)不穩(wěn)定。“不過只需要更換一個(gè)配件即可,價(jià)格在千元左右。”張逸飛說,為了防止激光燒印機(jī)被模仿和復(fù)制,他們計(jì)劃每年進(jìn)行兩次產(chǎn)品的更新迭代。明年推出的燒印機(jī)可以實(shí)現(xiàn)用手機(jī)、藍(lán)牙操控,下一步還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。Kqt四川教育在線

責(zé)任編輯:田媛  由四川教育在線網(wǎng)整理發(fā)布

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