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你知道X射线三维显微CT与3D打印的联系吗?

3D打印技术的问世和发展为快速、精确的个性化制造提供的高效的解决方案,成为工业4.0的中坚力量。计算机透视成像(CT)技术,是依据外部投影数据重建物体内部三维结构图像的无损检测技术。作为由三维实体获得数字模型的CT技术和根据数字模型制造三维实体的3D打印技术,两者的结合已经成功应用于逆向工程、装备检测与维修及临床医学等领域。 CT技术涵盖了投影数据采集、数据校正和三维图像重建等过程,最终得到被扫描物的三维重建图像,而3D打印的输入正是基于由CT技术所重建的三维体数据以三角网格表示的物体STL模型。如上图所示,实体通过CT扫描,得到多角度投影数据体,三维重建后得到断层立体数据,格式转换后进行形貌分析及STL数据的导出;利用STL数据,结合3D打印,打印出样件,并实现原始样件与3D打印样件的结构信息对比。 颅骨损伤修复一直是医学领域研究的热点。如何将人工制造的颅骨支架材料对损伤区域进行更好地填补是该学科一直要解决的关键问题。其中的一个方法就是改善颅骨支架中的显微结构(让其孔隙结构与人体颅骨的血管结构相似),使之具有更好的生物相容性。 基于CT扫描重建后的颅骨三维体数据,利用骨骼化算法提取颅骨内血管,并通过形态学区分主血管与毛细血管的关系,统计分析颅骨中血管的详细数据,可为后续3D打印颅骨支架提供良好的理论依据。 医药生物行业是目前3D打印技术扩张最为迅猛的行业。3D打印技术能够为医疗生物行业提供更完整的个性化解决方案,将促进再生医学领域在人造活体组织与器官的研究。比较典型的应用有3D手术规划模型、手术导板、3D打印植入物以及假肢、助听器等康复医疗器械。2016年底中国科学家已成功将3D打印血管植入恒河猴体内,这标志着在打印血管及其他器官用于人类移植方面迈出了重要的一步。3D打印机打印出约2厘米长的血管样本,然后将这些血管植入30只恒河猴的胸腔中。植入一个月后,人工血管中的干细胞生长成天然血管所需的多种细胞,随着时间推移,这些细胞与恒河猴的原生血管已变得“不可区分”。 三维重建图像的质量往往直接决定数据处理过程的难度并影响最终STL模型的优劣。但是,不管是目前医学上常用的医学CT还是工业中使用的工业CT,由于CT系统自身分辨率不足的影响,在实际应用中难以得到满意的图像。而X射线三维显微CT的出现,高达500纳米的真实空间分辨率,有效伪影去除技术和先进的重建算法,完美解决了这一难题。 CT三维成像技术能够快速的、无损的获得被扫描物体内部的三维数据,经过处理后建立起实体内部任意结构的STL模型,对某些那一直接进行测量的硬件具有极高的应用价值。而3D打印技术提供了实体的快速制造能力,相比于传统加工方法,能够显著缩短实体制造周期,同时降低成本。因此,3D打印与CT技术结合应用于逆向工程,能够实现对实体内部结构无损、快速地逆向还原,也可为基于STL模型的再设计提供技术支持。 (本文转自中国网)

2019-02-22 10:29:52

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大型3D打印企业Seurat获1350万美金投资!

近日,来自硅谷斯坦福背景的创业公司Seurat近日宣布获得1350万美金的投资,这笔资金将用于加速金属增材制造技术的开发。本轮****由风险投资公司True Ventures领投,跟投包括GM Ventures,保时捷SE,Maniv Mobility和next47(一家为西门子电力和天然气公司工作的风险投资公司)。Seurat除了去年6月通过种子****获得的341万美元之外,再次筹集了1350万美元。 在3D打印和制造行业内,Seurat Technologies凭借其目前正在开发的革命性金属3D打印技术,已经引起了一些轰动。该技术最初是由劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的一个团队开发的,该团队包括Seurat现任首席技术官James DeMuth。 DeMuth在一份声明中表示:“如果没有LLNL的尖端激光和光学工程工作,我们创造这项新技术的能力是不可能实现的。 该公司已经提交了20多项专利,并暗示它可能会成为这个行业的颠覆者。 该公司在2016年提交的一项专利详细介绍了一种由“粉末床成像的二维能量图案化系统”组成的3D打印过程。这表明,Seurat正在探索一种金属3D打印工艺,该工艺采用“二维图案化的能量束“来熔融金属粉末,这也能够将激光器的能量重新用于更有效的系统。 Seurat还提出了一种“机械手”,通过在打印过程中对零件进行加工操作和重新定位,可以改进增材制造工艺。与通常的粉末床熔融加工方式不同的是,Seurat将通过移动式构建平台的方式,像传送带一样来分区加工从而制造更长的零部件。 最新一轮的****将有助于这家硅谷公司推进其增材制造技术的发展,并准备产品早日上市。Seurat Technologies首席执行官Erik Toomre评论道:“在过去几个月中,我们已经能够取得一些重大的里程碑。 这些资金将为我们提供所需的燃料,以迅速加速我们实现这一突破的商业化能力,最初我们的重点将放在汽车,能源和航空航天领域。“ True Ventures风险投资合伙人Rohit Sharma补充说:“目前的金属增材制造业需要数十年的技术积累“我们相信,Seurat团队已经准备好从快速成型、定制打印到工业级规模的金属打印。” (本文转自南极熊)

2019-02-22 10:27:25

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Polymaker推出新型FDM打印用尼龙材料

近日, 3D打印材料 公司Polymaker推出了PolyMideCoPA,这是一系列基于尼龙(聚酰胺)的 3D打印 机线材。该线材针对“无变形”技术的工程应用进行了优化。自从去年推出两种新型TPU基长丝以来,PolyMideCoPA是Polymaker推出的最新材料。新材料将提供黑色和自然色。 尼龙线材虽然高度拉伸并且耐磨损,但在FFF/FDM3D打印中经常被忽视。这是因为尺寸稳定性相对较差(即在热和湿度变化下,其保持其原始尺寸的程度)以及在挤出时易于翘曲。 PolyMaker的无变形技术通过在制造时化学控制线材的微观结构和结晶行为来解决这些问题。因此,3D打印过程中产生的所有内部压力在凝固之前完全释放。 当3D打印新型Polyamaker材料时,不需要加热室,这意味着它可以打印在任何能够实现250°C或更高喷嘴温度的FFF/FDM3D打印机上。另外,在不牺牲尼龙固有性能的情况下,可以实现改进的打印适性,并且不会添加可能损坏3D打印机喷嘴的研磨填料。尼龙用于生产具有增强的抗应力、高热偏转、有效的层粘合性和高拉伸强度的工作部件和移动组件。 作为概念的证明,同济大学的研究人员构建了一种将3D打印尼龙部件与碳纤维面板相结合的生态汽车。通过定制填充图案3D打印大型尼龙零件的能力,可以平衡生态汽车内的重量分配。Polymaker首席执行官罗小帆博士表示:“我们对材料及其新应用感到非常兴奋,它进一步缩小了工程塑料和桌面3D打印之间的差距。” Polymaker已于2018年1月22日在全球推出PolyMideCoPABlack,2018年3月推出PolyMideCoPANatural。 (本文转自3D虎)

2019-02-22 10:19:22

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3D打印向前一大步,SAE推出DED第一个规范

美国联邦航空管理局(FAA)在2015年便要求工程标准协会SAE成立技术委员会,制定航空航天材料标准与相关文件,以协助FAA进行航空航天装备增材制造零部件认证,其中也包括质量要求非常严格的商用飞机的认证。 SAE于2018年发布了首套行业增材制造材料与工艺标准,包括4项具体标准,主要涉及基于粉末床的激光熔融(LPBF)增材制造技术。不过用于航空航天领域的3D打印技术,金属方面除了LPBF选区激光熔化技术(俗称铺粉),DED定向能量沉积(俗称送粉,送丝)技术也颇受到航空航天领域的欢迎。 近日,增材制造公司Norsk Titanium和SAE推出了定向能量沉积(DED) 3D打印技术应用的第一个规范。新规范确定了航空航天领域的用户采购Norsk Titanium快速等离子沉积(RPD)预制件的最低要求。 增材制造行业向前一步的基石 由SAE的增材制造委员会(AMS-AM)开发的规范主要基于Norsk Titanium RPD工艺的工艺和材料要求,这些要求已被许多OEM合作伙伴使用。官方SAE规范旨在推动航空航天和其他工业行业更广泛地使用金属增材制造工艺。 新规范通过确保流程一致性和质量控制来支持监管认证流程,标志着金属增材制造行业向前迈出了重要一步。毕竟,标准已经成为行业获得持续增长的基石,是增材制造工艺的工业化和获得更广泛采用的关键驱动因素。 所讨论的两个标准是AMS7004(关于Ti-6Al-4V应力消除的等离子弧定向能量沉积增材制造的钛合金预制件)和AMS7005(送丝等离子弧定向能量沉积增材制造工艺)。 根据SAE国际航空航天标准总监David Alexander,鉴于先进材料和先进制造是SAE国际的战略重点领域,SAE将继续支持航空航天业的增材制造技术的进步和采用。 除了提供重要的技术专业知识外,Norsk Titanium开发新规范方面发挥了积极作用,这些新的材料和工艺规范有助于满足监管机构的要求。SAE的增材制造AMS-AM委员会于2015年成立,旨在开发金属和塑料3D打印流程中的规范。该委员会汇集了来自全球各地500多名航空航天子行业的参与者,包括飞机,航天器和发动机原始设备制造商,材料供应商,运营商,设备/系统供应商,服务提供商,监管机构和国防机构。

2019-02-22 10:07:05

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科学家结合逻辑门与3D打印,创造出“有感知”的材料

逻辑门是原始计算机的实体,能够执行任何类型的数学计算。这些操作使您的手机,计算机,游戏机等所有计算成为可能。通过将旧式逻辑门与3D打印相结合,劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员创造了“有感知”的材料,可以应对周围环境的变化即使在会破坏电子元件的极端环境中,例如高辐射,高温或高压。 与LEGO一样,这些3D打印逻辑门可以嵌入到任何类型的架构材料中,并通过物理改变形状进行编程以对其环境做出反应,而无需电力。根据首席研究员Andy Pascal的说法:“如果你将逻辑门嵌入到材料中,那么这种材料就能感知到它的环境。这是一种有反应材料的方式;我们喜欢把它称为'有感知的'材料 - 可能会有复杂的反应温度,压力等。这个想法是超越智能。“ 研究人员表示,机械逻辑门可用于发送到诸如金星等恶劣环境的火星车,或用于破坏电子设备的核或电磁脉冲爆炸的低功率计算机。这些装置还可以用于收集核反应堆信息的机器人,并且可以隐藏在任何类型的结构内。LLNL研究人员设计了该设备,其行为类似于开关。弯曲部分链接在一起,当受到刺激时,触发一系列配置,可用于执行机械逻辑计算而无需外部电源。门本身由于位移而工作,从换能器接收外部二进制信号,例如来自光纤电缆的压力脉冲或光脉冲并执行逻辑计算。结果转化为运动,在所有门上产生多米诺骨牌效应,从而改变设备的形状。 加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)的LLNL研究人员和贡献者对旧技术进行了新的改进,是3D打印机械逻辑门。“许多机械逻辑设计都有很大的局限性,你会遇到无法制造的奇特设计,”帕纳斯说。 “我们正在做的是使用这些柔性元件,这些柔性元件是3D打印的,它们改变了逻辑结构的组合方式。我们最终意识到我们需要一个位移逻辑设置(传输信息)。令人惊讶的是,它确实奏效了。“ 帕纳斯称,弯曲的屈曲作用使得结构可以预先编程或存储信息而无需辅助能量流,使其非常适合高辐射,高温或高压环境。帕纳斯说:“我们认为这是一种简单的逻辑,被放入大量材料中,可能会在通常无法获取数据的地方获得读数。” 在加州大学洛杉矶分校,前LLNL博士后研究员Jonathan Hopkins使用了一种称为双光子立体光刻的3D打印工艺,其中激光扫描光固化液体聚合物,在激光照射的地方固化和硬化,在亚微米级打印一组门。霍普金斯解释说:“一旦打印出结构,我们就会使用不同的激光器将其变形到位,这些激光器可用作光学镊子。然后我们也使用那些光学镊子驱动开关。这是一种革命性的新方法,可以在微观尺度上制造这些材料。“ (本文编译自3ders.org)

2019-02-22 10:02:04

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捷克制造商推出由沙子制成的商用3D打印扬声器

Deeptime Limited是一家位于捷克共和国的新型扬声器制造商。在推出世界上第一台由木质复合材料打印的3D扬声器后,Deeptime推出了第一款由沙子制成的商用音响系统。 限量版Ionic Sound System结合了有机设计和工业3D打印技术的创新。 Ionic包括两个无源卫星扬声器和一个名为Thunderstone的低音炮。扬声器类似于贝壳或人耳的解剖结构。使用增材制造技术制造的砂箱是无缝的,没有可见的螺栓或接头,这改善了外观和声学特性。使用定制的固化剂和颜料,Deeptime说它模仿砂岩,重量和密度有助于消除不需要的频率。 Spirula扬声器配有3英寸全频驱动器和竹纤维锥。 DEEPTIME表示,它使用过竹子,因为它在高容量下是耐用的,但足够柔韧以吸收任何振动。这款80瓦系统由公司创始人Martin Hreben和Ondrej Chotovinsky设计。价格为899欧元,而且还是限量版,发行1,618对。随附的Thunderstone有源低音炮采用沙子3D打印,内置一个5.75英寸驱动器,由110瓦D类放大器供电。此外,还有一个额外的两个D类放大器,用于在连接时为Spirula扬声器供电。 Thunderstone sub还可以接受3.5mm模拟,数字光纤和无线蓝牙,支持aptX和AAC编解码器。 与Spirulas不同,Thunderstone不能单独购买。整套装置包括一对Spirula扬声器和带有所有必要电缆的Thunderstone,作为Ionic Sound System出售,售价高达3141.59欧元。 (本文编译自3ders.org)

2019-02-22 09:54:58

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大学生赛车队通过3D打印技术重新设计制造进气歧管

提起美国的3D打印公司Carbon,最让人印象深刻的莫过于其具有专利的CLIP技术高速3D打印机,以及Carbon与阿迪达斯合作开发3D打印鞋中底的运动鞋。 最近加州大学萨克拉门托分校的学生工程团队Hornet Racing通过Carbon的技术重新设计制造进气歧管,重量减少50%。 汽车工程师协会(SAE)每年都在不同的大学团队之间进行比赛, 它有严格的准则,旨在鼓励创造力,挑战学生提出解决设计和工程问题的创新方法。 在2017年,SAE要求所有发动机的蓄能器节气门必须拆除,并用所有四个气缸的单一节气门代替。 此外,准则规定,一个20毫米直径的限流器必须放在单节气门后面。 Hornet Racing发动机的性能限制减少了其潜在的空气流动,限制了其输出功率。 大黄蜂赛车使用的车辆有一台本田CBR600RR系列四缸发动机,通常配备有四个独立的节气门(每个气缸一个),每个节气门直径各为44毫米,并且放置得非常靠近气缸盖。 竞争指南要求对进气系统进行重大改组,气流问题也影响了前几年的车辆性能。 气流不畅通常会导致加速时间延迟或不可预测,这使驾驶员的工作在试图控制车辆时变得更加困难。 该团队决定利用Carbon的3D打印技术来改善发动机的设计。最重要的是发动机进气歧管的形状必须改变,以改善和优化通过发动机的空气流动。具体来说,团队的主要目标是创建促进最小边界层形成的组件,以实现更平滑的气流。他们还希望将燃油喷射器端口集成到进气流道(将充气室与气缸盖连接起来的管子)的底部,以实现最小的流动湍流。整体的重量减轻和简化的装配过程,会留下较少的误差,也被认为是可以提高性能的因素。 Carbon的CLIP 3D打印技术的使用意味着团队可以使用全新的设计几何图形。经历大量不同的几何迭代以找到完美的形状之前会花费太多时间,但是整个过程通过基于直接实现3D数字模型的制造过程来显着简化。而且,使用传统的制造工艺,包括大量的工具,碳纤维模具和焊接,成品设计的组装和生产成本已经高得惊人。 使用Carbon专有的RPU 70材料打印,大黄蜂赛车的进气歧管的新设计是球形,只有7英寸的长度。 这取代了以前的两英尺长的扩散器,以及超过半加仑容量的大增压器。 整体设计灵感来源于超音速喷气发动机震动锥体,能够根据其形状调节进气量。 该团队通过在灯泡结构内设计钉状流动分流,将扩散器和通风系统的功能集于一体。 3D打印还意味着不涉及组装,并且新的进气部件的重量显著减小。 进气歧管位于车身相对较高处,这意味着其重量对汽车的侧倾中心和其他车辆动力学有重大影响。 3D打印组件的重量比2016年“大黄蜂”赛车所使用的重量减少了50%,并且有助于改善车辆操控性和改善整体驾驶体验。 (本文转自南极熊)

2019-02-22 09:49:31

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3D打印走进太空,揭开人类太空制造自给自足的序幕

不久前在国际空间站,俄罗斯宇航员利用3D打印技术制造出了老鼠甲状腺,这是人类首次在太空打印生物器官。在太空工作生活并不容易,经常出现物资匮乏情况。依赖地球“补给”制约着人类向深空探索。2014年,美国向国际空间站运送了世界首台太空3D打印机,先后打印出一系列太空专用零部件,揭开了人类“太空制造”“自给自足”的序幕。 一般来说,当国际空间站内缺少某种工具或部件时,宇航员们就得花上数周甚至数月等待地面送来物资补给。有了太空3D打印机,技术人员在地球上设定出物品的制造程序,然后用电子邮件发送至国际空间站,整个过程耗时不到一周,而实际打印时间只有约4小时。 除了时间成本,太空3D打印所节约的运输成本同样可观。空间站、基地或复杂航天器的系统由许多部分组成。尽管在建造时就力求可靠,但仍然面临着零件损坏、系统升级等问题。如果携带大量预制零件进入太空,就会大大增加高昂的发射费用。如采用太空3D打印技术,只需将原材料和轻型打印机带入太空,从而就地制造所需零部件,最大限度减少发射重量并提高工作效率。未来,当人类能够从其他星球表面开采原材料时,还能在太空建立“零件工厂”,进一步减轻航天器的发射重量,节约空间。 3D打印技术在太空的操作环境与地球大不相同,技术难度也不一。在地球上,依靠重力,3D打印机挤出的加热塑料、金属或其他材料能自然地沉积,一层一层打印出三维物体。而在太空零重力条件下,需要使用以给定速率旋转的离心机来确保材料沉积到位,或者修改3D打印的过程来使设备平稳运行。不过,原本基于地球的3D打印技术更容易适应有着微重力环境的月球和火星。 3D打印技术的“升空”还面临着人手不足的问题。在缺少太空人员甚至无人监督的情况下,制作、提取、运送、安装等整个打印过程,都需要借助高度自动化甚至全自动化的机器人来完成系统操作和协调工作。要想实现“太空制造”,机器人自动化技术必不可少,这一技术甚至比在零重力下进行3D打印更复杂,难度系数更高。只有拥有更加智能的机器人,加上外星球“就地取材”技术的突破,人类才有可能通过机器人流水线在太空完成原材料收集、零件装配,甚至是月球或火星基地建造工作。 3D打印能设计出高精度的复杂几何模型,其制造过程一度令人叹为观止。然而,与传统制造业相比,材料需特制、量产成本高等限制因素使它看起来似乎有些“华而不实”,与普通人的日常生活还相去甚远。不过,在航空航天、军事、临床医学等尖端领域,3D打印可以在短时间内生产出高度个性化的部件和模型,令高端制造如虎添翼,人们对太空3D打印技术的前景充满期待。 (本文转自3D打印网)

2019-02-22 09:48:45

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哈佛大学发明“旋转3D打印”,3D打印还能这么玩!

近日,哈佛大学John Paulson工程与应用科学学院(SEAS)的研究小组已经表明,他们的新型3D打印技术,其喷嘴的速度和旋转经过精确设计,能对聚合物基质中嵌入纤维的排列进行编程,是生物复合材料设计的一大飞跃。 新的方法对嵌入塑料基质中的短纤维排列产生前所未有的控制。 大自然“生产”的木头、骨头、牙齿和贝壳等精致复合材料,是轻质和密度与所需的机械性能完美结合。然而,再现自然界中发现的特殊机械性能和复杂微结构,则颇具挑战。而哈佛大学团队研发的“旋转3D打印”技术,对聚合物基质中嵌入的短纤维排列具有超强控制能力。研究人员使用这种增材制造技术在特定位置对环氧树脂复合材料内的纤维排列进行编程,创建出对强度、刚度和损伤容限进行优化的结构材料。 该研究的资深作者Jennifer A Lewis,以及哈佛海洋生物启发工程学院Hansjorg Wyss教授说:“能够在工程复合材料中局部控制纤维取向是一个巨大的挑战。现在我们可以用分层的方式对材料进行图案化,就像自然构建的方式一样。” 这一方法的关键在于精确编排3D打印机喷嘴的速度和旋转,以便对聚合物基体中的嵌入式纤维的排列进行编程。这一技术通过为旋转打印头系统配备步进电机来实现,其可引导旋转喷嘴在墨水被挤出时的角速度。由于其墨水设计具模块化特性,可实现使用多种不同填料和基体的组合来定制打印对象的电学、光学或热性能,因而应用范围较广。据项目负责人介绍,实现在工程复合材料中对纤维排列进行局部控制,是一个巨大挑战。该团队目前能够用分层的方式来构造材料,接近自然构造方式。 旋转3D打印可以用于在3D打印部件的每个位置实现最佳或接近最佳的光纤布置,从而以更少的材料获得更高的强度和刚度。 与之前市场上出现的使用磁场或电场来定向纤维不同,哈佛大学的这个发明是通过控制粘性油墨本身的流动来赋予所需的纤维取向。 据称,“旋转3D打印”的喷嘴概念可用于任何材料挤压3D打印方法,从熔融丝制造,直接墨水书写,到大规模热塑性增材制造等不同的3D打印技术。并且适合任何填充材料,从碳、玻璃纤维到金属或陶瓷晶须甚至是血小板。 这种技术适合于工程材料的3D打印,可以通过空间编程以达到特定的机械性能指标;可以对纤维的定向进行局部优化,以提高在加载过程中预期承受最高应力的位置处的损伤容限。 这提供了一个新的途径来生产复杂的微观结构,并可控制地改变不同位置的微观结构。 对结构的更多控制意味着对结果属性的更多控制,这大大扩展了设计空间,可以进一步优化可编程材料的属性。 这项研究发表在“美国国家科学院院刊”上,这项工作是在哈佛的刘易斯实验室进行的。合作者包括前博士后研究员Brett Compton,现任诺克斯维尔田纳西大学机械工程系助理教授,宾夕法尼亚大学机械工程与应用力学助理教授Jordan Raney;以及苏黎世联邦理工学院访问博士生Jochen Mueller。 (本文转自3D科学谷)

2019-02-22 09:48:02

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金属陶瓷复合3D打印技术带来梯度材料制造新工艺

近日,奥地利HAGE公司正式宣布HAGE1750L开源3D打印机可以通过FDM技术打印金属陶瓷复合材料零部件。梯度复合材料成为材料领域的新星,是因为随着当代高新技术的飞跃发展,引起材料科学领域内的不断变革,使得各种适应高新技术发展的新材料应运而生,而梯度材料正是适应了这种需要诞生,而HAGE开源3D打印机突破传统工艺形成了一种全新的制造方式。 一般复合材料中分散相是均匀分布的,整体材料的性能是同一的,但是在有些情况下,希望同一件材料的两侧具有不同的性质或功能,又希望不同性能的两侧结合得完美,从而不至于在苛刻的使用条件下因性能不匹配而发生破坏。以航天飞机推进系统中最有代表性的超音速燃烧冲压式发动机为例,燃烧气体的温度通常要超过2000℃,对燃烧室壁会产生强烈的热冲击;燃烧室壁的另一侧又要经受作为燃料的液氢的冷却作用,通常温度为-200℃左右。 这样,燃烧室壁接触燃烧气体的一侧要承受极高的温度,接触液氢的一侧又要承受极低的温度,一般材料显然满足不了这一要求。于是,科学家想到将金属和陶瓷联合起来使用,用陶瓷去应对高温,用金属来应对低温。但是,用传统的技术将金属和陶瓷结合起来时,由于二者的界面热力学特性匹配不好,在极大的热应力下还是会遭到破坏。例如,对上述的燃烧室壁,在陶瓷和金属之间通过连续地控制内部组成和微细结构的变化,使两种材料之间不出现界面,从而使整体材料具备了耐热应力强度和机械强度也较好的新功能。 HAGE通过SDS(Shaping-Debinding-Sintering)工艺实现这种梯度材料的制备,这种工艺的基本流程和优势如下:1)3D打印原型(ShapingwithF3technology),2)去除树脂(Debinding),3)烧结(Sintering),4)最终零件。 首先,SDS工艺能轻松获得梯度材料。SDS工艺是3D打印与烧结结合的一种新工艺,能制成粉后期可烧结成型的材料,都可以通过SDS工艺实现,而陶瓷、金属完全符合这样的工艺特点。其次,打印完成面质量高。零件最终是通过类似MIM的烧结方式获得的,其表面质量比传统的金属打印相比要好很多。第三,性能各向同性。受传统3D打印原理的限制,Z方向性能弱于XY平面的性能。而采用SDS工艺制造出来零部件,性能各向同性。客户在使用和设计时也不必再考虑各向异性的问题,大大提高了3D打印金属零件的应用工况。 最后,SDS工艺能打印难熔金属。对于铜等特殊金属,此工艺都可以打印。 (本文转自华融普瑞)

2019-02-21 11:19:39

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澳大利亚厂商与CSIRO合作推进金属3D打印和服务

近日,澳大利亚金属AM专家Aurora Labs与澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)达成合作,共同推进前者的金属3D打印技术和增材制造应用。 根据协议,Aurora Labs将向CSIRO提供其小型金属3D打印机(可能是其S-Titanium打印机,其体积为150×150×500 mm)以及金属粉末材料。据报道,3D打印机将安装在位于墨尔本的CSIRO 的Lab22创新中心,该设施致力于为公司提供最先进的3D打印技术。CSIRO则将为Aurora Labs提供相等的技术研发服务。 对于Aurora Labs而言,这一合作标志着在建立自己的增材制造解决方案中心方面迈出了一步,该中心将向客户提供咨询服务,并分销和销售公司的金属3D打印机、金属粉末和打印部件。 CSIRO将通过合作伙伴关系向Aurora Labs提供包括劳动力和管理费用的研发服务;关于优化Aurora 3D打印过程的文件,以及“CSIRO研究和测试的结果”;以复制和创造性设计服务的形式提供专家服务;以及关于3D打印金属零件在测试中表现如何的一般性报告。 CSIRO和Aurora Labs合作的目标之一是加速后者开发的大幅面金属3D打印机,能够在24小时内打印一吨。目前,Aurora Labs正在测试一个原型,可以将其大幅面打印机技术发展到下一个阶段。同时,该公司还正在制造其第一台中型格式打印机的“预生产模型”。 (本文转自3D虎)

2019-02-21 11:12:45

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德国政企合作,投资3000万研发3D打印技术!

近日,德国Fraunhofer(弗劳恩霍夫)应用研究促进机构与德国汉堡副市长Katharina Fegebank签署协议,共同探索未来五年的3D打印和纳米技术。Fraunhofer收购了两个领先的汉堡研究机构,作为3000万欧元(3700万美元)交易的一部分。 在这3000万欧元中,将有约2000万欧元投入计划建设的弗劳恩霍夫增材生产技术研究所(IAPT),这是一家由收购的光学专家LZN (Laser Zentrum Nord)组建的新机构。 另外还将投资1000万欧元用于应用纳米技术中心(CAN)的成长,该中心由以前独立的应用技术中心组成,并进一步发展IAPT。CAN已经被纳入弗劳恩霍夫应用高分子研究所(IAPT),作为一个新的实地办公室,将涵盖功能材料,生命科学以及家庭和个人护理,重点研究量子点和OLEDs,生物功能纳米粒子和纳米粒子合成。 这两个新的弗劳恩霍夫研究所投资中的很大一部分将在未来五年中对增材制造技术和纳米技术系统进行探索。 Fraunhofer总裁Reimund Neugebauer教授表示:“随着LZN和CAN在Fraunhofer内部的融合,Fraunhofer正在进一步扩大在增材制造和纳米技术领域的竞争力。这使Fraunhofer能够在不久的将来更好地支持客户和合作伙伴。” Neugebauer表示,通过这两个新机构,Fraunhofer将开发新的3D打印技术和解决方案,以加强德国和欧洲的经济,同时帮助Fraunhofer在航空,医疗技术和机械工程等众多领域的可持续定位。 (本文转自慧聪网)

2019-02-21 10:53:28

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直上云霄,3D打印技术生产飞机显示屏护罩

西门子已将增材制造技术应用于许多领域,包括燃气轮机的燃烧器喷尖、有轨电车内的扶手、德国联邦铁路公司运营的高速列车上的接线盒,以及如今的航空领域。作为与阿联酋的长期合作伙伴关系的一部分,现在,西门子正与飞机零件制造商Strata公司合作,采用增材制造技术为阿提哈德航空公司的客机生产第一批3D打印组件。 虽然客机机舱设备的所有部件都必须严丝合缝地装配在一起,但阿提哈德航空公司飞机上的显示屏护罩仍须经过重新调整才能严密装配,而这会产生巨大的工作量。 西门子中东正在为飞机零件制造商Strata公司提供技术支持和咨询服务,协助其利用3D打印技术生产显示屏护罩。3D打印亦称增材制造。这项工艺根据3D设计数据,利用塑料、金属及其他材料,逐层叠加以制造出组件。 Strata和西门子合作生产显示屏护罩仅仅是个开始。除这个领域的合作之外,双方还计划利用3D打印技术生产飞机外部的金属部件。西门子的目标是成功实现“与客户共同创造”。西门子和Strata希望通过合作在这个富于创新的市场上站稳脚跟,更具竞争力。 在未来,阿联酋打算加大力度发展数字化产业,使其成为除石油生产和旅游业之外的第三大经济支柱。国有投资基金Mubadala Development Company已与西门子签订谅解备忘录,朝着这个目标共同努力。

2019-02-21 10:50:13

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个性化需求驱动下的汽车3D打印定制化服务

随着汽车消费市场的快速增长,消费者对个性化车型的需求日益强烈。汽车的个性化体现在个性化的内饰、外饰,以及个性化的动力系统和车身等方面。在汽车产业链中,为消费者提供个性化服务的不仅有专门从事汽车改装的公司,还有一些著名的汽车制造商。 MINI 汽车一直以来都是非常注重走个性化路线的,车主们可以根据个人喜好选择不同的汽车外观与内饰,例如选择个人喜欢的车身,车顶,镜面和车轮颜色等。 MINI 的制造商宝马集团在刚刚过去的2017年年底宣布,从2018年开始,MINI汽车将通过3D打印技术,提供汽车零部件个性化定制服务。利用3D打印技术,MINI 的定制化服务将推向新的水平。 从2018年起,新购买和已经购买MINI的车主可以通过专用的在线配置程序来设计自己的内外饰配件,包括:3D打印的仪表盘、侧面指示灯、个人化的闽钣和LED水坑灯。指示灯和仪表盘有五款颜色供选择,可以显示文字、简单的图像和纹理图案或者城市风貌。照明闽钣可以呈现车主手写文字、基本图像甚至星座等。 设计要求提交之后,车主定制的零部件将在四周内完成交付,所有定制零件将由宝马在慕尼黑完成,然后发送到MINI。每个部件都将经过宝马集团的碰撞和持久性测试。据了解目前MINI 的3D打印定制化服务将先在欧洲推出,个性化的水坑灯的价格约为40欧元,个性化仪表盘的价格约为140欧元。 在推出这项服务之前,宝马在3D打印技术的应用领域做了大量的工作。MINI与包括德国EOS在内的设备厂商合作,共同开发了相关工艺并建立了一个专业的制造工厂。该工厂所生产的零件无论在质量还是耐用性都能满足用户需求。 早在2012年,宝马就开始为劳斯莱斯幻影生产零部件,包括塑料支架的危险警告灯、中心锁按钮、电子停车制动器和插座。从那时候起,宝马就开始通过3D打印技术制造劳斯莱斯光纤电缆连接支架。 宝马引进了以打印速度快著称的Carbon 3D连续液体界面生产技术(CLIP)设备,还引进了惠普的多射流熔融3D打印机。宝马在正式上线MINI 3D打印服务之前,曾使用CLIP 3D打印设备,在小范围内为MINI 部分客户定制化制造3D打印零件。 宝马已使用惠普多射流熔融3D打印机制造用于汽车零部件测试的原型。宝马认为该设备的打印速度、打印产品的完整性、表面光洁度和经济性,以及开放性的材料开发合作平台,都为打印可推向市场的产品奠定了基础。

2019-02-21 10:42:20

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3D打印钛合金手术导板辅助下颌骨重建手术

最近,威尔士大学医院的一名口腔癌症患者在治愈康复过程中接受了面部修复手术,手术很顺利,这得益于国际设计与研究中心(PDR)的3D建模以及雷尼绍(Renishaw)公司的金属3D打印技术。 据悉,该名患者在接受癌症治疗后,伯纳德.托马斯(BernardThomas)的颌骨大面积被破坏,需要进行截骨和重建,以修复面容。PDR团队将CT扫描数据转换成stl文件,然后在软件中创建颌骨和腓骨的3D模型。之后根据外科医生的要求,PDR工程师设计了腓骨的切割路径,以精确地采集两段健康的骨骼和血管结缔组织,这确保了下颚的新部分将具有健康的血液供应。 PDR将切割指南和下颌骨板的三维数字文件发送给雷尼绍,它使用钛合金TiMG1在雷尼绍AM250金属3D打印机上重构病人的下颌骨,3D打印出手术导板和植入物。这样一来,在切割导板上捕获到骨表面的精确轮廓,提高了切割的精度,并确保两块骨片以正确的角度切割,有利于建立牢固的关节。手术方案留下尽量狭窄的缝隙,有利于术后骨骼融合。 手术过程没有任何并发症,患者恢复正常,在骨骼结合在一起后,再用移植物和支架进行修复性牙科手术。这项方案被认为不仅使手术结果更加可控,而且有助于病患更快更好地恢复,重回健康生活。 (本文转自中关村)

2019-02-21 10:29:09

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3D打印正在催生的轮胎制造革命

轮胎花纹是重要而又复杂多变的加工难点,其加工的精密程度直接影响到轮胎的精度和质量,甚至是轮胎的安全、驾驶的舒适度等等。花纹的结构往往呈现出空间三维扭曲、轮胎花纹具有弧度多、角度多的特点,采用传统的加工手段难以精准完成,即使采用电火花加工工艺也存在一些难以解决的问题。 始于性能需求破局于制造技术变革 米其林与法孚合作,通过金属3D打印设备进行米其林轮胎模具的研发与制造,突破了传统铸造与机加工技术难以实现的复杂纹理制造(视频:米其林3D打印轮胎模具)。 传统上,在轮胎花纹的加工过程中,其加工工序高度集中,主要以铣加工为主,但因为加工的角度、转角等不统一,有些花纹还有薄而高的小筋条或者窄而深的小槽,甚至是表面不规则的坑坑洼洼结构,所以其对刀具的要求比较高。 由于子午线轮胎活络模设计与制造难度体现在模具的工作型面精度不易控制、开模与合模机构的协调及分型面加工要求较高等方面,子午线轮胎活络模具型腔曲面构造方法对模具的工作型面有较大的影响。另外机加工中刀具路径规划算法一旦出现失误,也会直接影响轮胎的质量。3D打印技术可以完成传统机加工难以实现的形状复杂度,更复杂、更好的抓力和稳定性能无疑是高附加值轮胎的抢滩高地。 不仅是精度的问题,由于轮胎模具的很多花纹过深,在刀具的加工过程中,还会发生干涉的现象,这对花纹的设计带来了不少的限制。而介于轮胎的更新换代周期变得越来越短,这都对设计、机床编程、刀具配置与采购等等带来了相当大的压力。 而金属3D打印很好的解决了刀具干涉的问题,当复杂性与可制造性不再是困扰轮胎模具制造的最大因素的时候,3D打印很好的释放了轮胎产品设计迭代的便捷性,也催生了新型的轮胎制造能力。 米其林已经感觉到增材制造的潜力,并声称唯一的限制是设计师的想象力,通过3D打印技术,米其林设计出独特的雕塑系列轮胎MICHELINCrossClimate+并通过安全认证,使得米其林的轮胎在市场上更具竞争力。 (本文转自产业信息网)

2019-02-21 10:02:58

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科学家使用量子点和3D打印荧光盒来跟踪花粉粒

最近,来自南非斯泰伦博斯大学的授粉生物学家Corneile Minnaar博士提出了一个使用量子点和3D打印荧光盒来追踪个体花粉粒命运的新想法。这种新颖,低成本的方法可以使授粉生物学家能够追踪从传粉媒介首次访问其终点的整个授粉过程。 科学家捕捉了一只采过一朵用花粉粒标有量子点的花的蜜蜂。在显微镜下,人们可以看到放置花粉的位置,并由此确定哪些昆虫携带的花粉最多。尽管人们已经对授粉进行了两百多年的研究,但研究人员并不确定大多数微观花粉颗粒在离开花朵后实际上会落在哪里。“植物产生大量的花粉,但看起来90%以上的花粉从未到达柱头。”Minnaar说,“对于那些进入柱头的花粉粒的一小部分,我们试图弄清楚传粉者从哪里传播?” 2015年,在阅读了一篇关于使用量子点跟踪大鼠癌细胞的文章后,他想出了一种花粉追踪方法。量子点是非常微小的半导体纳米晶体,其行为类似于人造原子。当暴露在紫外光下时,量子点会发出极亮的光。 Minnaar发现含有“脂肪”(亲脂)配体的量子点理论上会粘附在花粉粒的脂肪外层,称为pollenkitt。此外,量子点的发光颜色唯一地“标记”花粉粒以观察它是否到达柱头。 研究人员的下一步是在现场解剖显微镜下找到一种经济有效的方法来观察发荧光的花粉粒。“我决定设计一个可以放在解剖显微镜下的荧光盒,”Minnaar说。 “而且,因为我希望人们使用这种方法,所以我设计了一个可以轻松进行3D打印的盒子,成本低,包括所需的电子元件。到目前为止,量子点和3D打印荧光盒的使用已被证明是一种简单而廉价的方法来跟踪单个花粉粒:“我已经做过研究,在他们用量子点访问植物后捕获了昆虫标记的花药,你可以看到花粉的放置位置,以及哪些昆虫实际带有或多或少的花粉,“Minnaar说。 (本文编译自3ders.org)

2019-02-21 09:51:39

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荷兰年轻企业家通过3D打印食品减少食物浪费

外媒2月21日讯,最近一则关于荷兰的年轻企业家3D打印食品从而减少食物浪费的消息引起了社会的关注。全世界生产的食物中有近三分之一是浪费了的,然而很多人却依然在挨饿。造成食物大量浪费一部分原因是保鲜问题。食物在运输过程中或在等待购买的货架上变坏的。 这名年轻的企业叫名叫Elzelinde van Doleweerd。毕业于埃因霍温大学,获得工业设计学位,她在大学里也学习了食品技术;这使得她能够将这两个领域融合到一起,毕业后她创办了Upprinting Food公司。 每时每刻都有食物在被浪费。“在荷兰,我们每天都会浪费很多面包,”Van Doleweerd表示, “我们不喜欢吃变干的面包。因此我开始用旧面包制作食品糊。我煮蔬菜和水果皮,晾干面包和米饭。这些成分经过捣碎,混合,研磨和筛分。然后可以打印出光滑的糊状物并烘烤。”通过制作食物糊状物并将其储存在密封容器中,可以保护食物免于暴露在空气中,这是导致视频腐烂的一个因素。之后烘烤每个3D打印件以除去水分。这样一来可以大大延长食物的保质期。” 她到酒店、餐厅收集他们剩余的准备当垃圾处理的食物,对它们进行再加工。3D打印食物的主要成分由一些香料、剩余食物、以及一些额外的成分构成(草药)。 为了扩大产品范围,Van Doleweerd与总部位于北京的3D食品公司合作。“在中国,人们每天都会浪费大量的米饭。所以我创造了一种可印刷的食物糊,用米而不是面包,以及蔬菜和水果,”Van Doleweerd说。她在北京设计周展出了美丽的几何形状3D对呀食物,也只有3D打印才能将食物变成如此精致的美食了。 (本文编译自3ders.org)

2019-02-21 09:34:17

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麻省理工3D打印的软件机器鱼试水海洋观测

麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)最近透露了一项新技术,宣称他们研发出一种机器鱼,可以更容易地探索海底未知领域或神秘水下生物。这是一种称为SoFi的软机器鱼,可以在水下像在鱼一样游泳并探测水下世界。 机器鱼由部件组合而成。它的背部和尾部由硅橡胶和柔性塑料制成,使其能以几乎自然的方式在水中移动。然而,它拥有所有机器人电子元件,而头部是3D打印的。为了防止水渗入鱼的“大脑”并损坏电子设备,CSAIL团队在机器人的3D打印头中填充了一点婴儿油,这为机器提供了一个简单而机智的解决方案,以保护机器不受水的影响。 (在水下遇到较高压力时,婴儿油不会压缩。) 3D打印机器人鱼还配备了鱼眼镜头,可以捕捉水下其他鱼类的高分辨率照片和录像。游泳技术在许多方面都具有创新性。 SoFi不仅是一种伪装成鱼的机器人,而且它的独特设置还允许它在没有被束缚在船上或没有任何“笨重和昂贵的”螺旋桨设备的情况下进行潜水。SoFi机器人使用由相机,电机和锂聚合物电池(智能手机中使用的那种)组成的简单而精密的系统,能够在50英尺深处游泳约40分钟。 游泳是通过将马达泵水放入位于鱼尾部的两个“气球状室”来实现的。与发动机中的活塞类似地运行,一个室用水膨胀并使尾部向一个方向弯曲;当它切换时,会发生相反的情况。结果是模拟游泳动作。 通过这个液压机构,一个定制的浮力控制单元(压缩和解压空气)和一个可调节重量的功能,SoFi可以上下潜水,直线游泳并转向。CSAIL研究人员还使用了一个(防水)超级任天堂控制器和一个定制的声学通信系统来控制机器人的运动和速度。“据我们所知,这是第一个可长时间无限制地游泳的机器鱼,”SoFi研究的主要作者Robert Katzschmann说。 “我们很高兴能够使用像这样的系统来接近海洋生物。” 部分3D打印的水下机器人被开发成为研究水下环境和野生动物的一种方式,为此,SoFi的电机尽可能安静,通信系统基于超声波发射,并使用30至36千赫兹的波长。意大利比萨Sant’Anna高等研究学院的生物学教授Cecilia Laschi解释说:“像这样的机器人可以比当前的机器人更有效地探索珊瑚礁,因为它可以更安全地靠近珊瑚礁并且因为它可以被海洋物种更好地接受。“ 目前,CSAIL团队正致力于改进3D打印软机器人的设计和功能,使其能够更快地游泳。最终,Katzschmann表示,该团队希望增加一个摄像头功能,使机器人能够成为“自动追踪真正的鱼”。CSAIL还计划部署一些SoFi机器人用于研究目的。 “我们认为SoFi是开发近乎水下观测站的第一步,”负责SoFi项目的CSAIL主管Daniela Rus说。 “它有可能成为海洋探索的新型工具,并为揭开海洋生物的奥秘开辟新的途径。” (本文转自搜狐新闻)

2019-02-20 11:24:20

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澳大利亚的研究人员涂覆金刚石的3D打印钛植入物

首次,澳大利亚的研究人员利用金刚石的力量取得了突破性进展,人体接受生物医学植入物的方式可能得到根本性改善。来自皇家墨尔本理工大学的研究人员首次成功地涂覆了带有金刚石的3D打印钛植入物。 这是3D打印金刚石植入物用于生物医学和骨科的第一步–涉及人体肌肉骨骼系统的外科手术。尽管钛可为医疗级别和患者特定的植入物提供快速、准确和可靠的材料,但我们的身体有时会拒绝使用此材料。这是由于钛上的化合物,阻止组织和骨有效地与生物医学植入物相互作用。人造金刚石为这个问题提供了一个物美价廉的解决方案。 这项突破是由生物医学工程师Kate Fox博士及其在RMIT工程学院的团队取得的。涂层是通过微波等离子体工艺在墨尔本纳米制造中心制造的。钛支架与金刚石相结合,形成生物材料。“这项技术推出还需要好几年的时间,在病人可以使用之前,需要采取很多步骤,”Fox说。“但我们所做的是第一步,这是一次漫长而不可思议的旅程中的关键一步。” 博士研究员Aaqil Rifai正在与福克斯合作研究这项新技术,“金刚石是非常有效的,因为碳是人体的主要组成部分。碳具有令人难以置信的生物相容性,”Rifai说。 “我们的身体很容易接受金刚石,并将其作为复杂材料界面的平台。” 除了骨科外,金刚石还被用于包覆心血管支架–帮助保持心脏动脉畅通的导管–以及仿生学和假肢。目前,研究人员正集中精力研究如何将这项技术应用于骨科。 “3D打印是现代一场突破性的革命。通过3D打印,我们可以设计出特定的医学级植入体。该技术快速、准确、可靠,省力。”Rifai说:“3D打印的扩展性正在迅速增长,因此我们可以预见,在不久的将来,金刚石涂层将在骨科中变得越来越普遍。” 金刚石是自然界存在的特殊材料之一,具有最高的硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、宽能隙、高的声传播速率以及良好的化学稳定性等。然而虽然天然金刚石具有这些独一无二的特性,但是它们一直仅仅是以宝石的形式存在,其性质的多变性和稀有性极大地限制了其应用。而洛阳誉芯金刚石制备的CVD金刚石膜将这些优异的物理化学性能集一身,且成本较天然金刚石低,能够制备各种几何形状,在电子、光学、机械等工业领域有广泛的应用前景。 (本文转自粉末冶金商务网)

2019-02-20 11:22:39

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Chanel 首次将3D打印技术进行大规模工业化

法国经典奢侈品牌 Chanel 的美妆品部门近日宣布,将运用3D打印技术生产一款名为 Volume Révolution 的睫毛刷。这款睫毛刷是 Chanel 和法国3D打印服务提供商 Erpro 集团合作生产的。该集团位于法国巴黎郊区,提供3D打印机、3D打印耗材、3D扫描、工程塑料(ABS)、选择性激光固化(SLA)、选择性激光烧结(SLS)和选择性激光熔化(SLM)等3D打印领域的专业技术。 自2001年以来,Chanel 一直对3D打印技术非常感兴趣。2007年,Chanel 为3D打印睫毛刷申请了专利,历经长达11年的研发,这款采用了独特 SLS 工艺和聚酰胺材料制成的新产品终于进入了生产阶段。Chanel 表示,这项工艺受多项专利技术保护,但没有提及该工艺与普通 SLS 工艺的区别。 从今年6月起,六台工业用3D打印机将投入 Volume Révolution 睫毛刷的生产,日产能高达5万支,每月可生产近100万支睫毛刷。 根据 Chanel 的开发团队介绍,3D打印技术可以及时、经济、高效地制作出睫毛刷的各种原型。重要的是,3D打印技术允许在生产过程中避免使用昂贵的注塑模具。在完成最终版 Volume Révolution 睫毛刷设计之前,Chanel 已经对超过100个原型进行了试验。此外,3D打印技术还能为 Chanel 的开发团队提供创新性的新设计,生产出许多使用传统成型技术无法实现的设计和形状。 Volume Révolution 睫毛刷最显著的特点是它所谓的颗粒状纹理,可改善睫毛膏粘在使用者睫毛上的方式。其它特点还包括睫毛刷上可以预防双重浸渍、储存睫毛膏的微型小孔,以及预防结块的刷毛网格。 Chanel 化妆品部门包装部主管 Pascale Marciniak-Davoult 表示:“两家公司已经接受了一系列技术挑战,以推动3D打印技术在化妆品行业的发展。这也是 Chanel 首次将3D打印技术进行大规模工业化。”

2019-02-20 11:20:27

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航空航天巨头成功测试超音速武器的金属3D打印弹头

全球航空航天领军企业Orbital ATK最近对高超音速武器的新弹头进行了成功试验,弹头主要采用3D打印技术。OrbitalATK有史以来第一次使用增材制造技术在五个主要部件中生产了三个,减少了浪费并缩短了生产时间。 早在2016年,OrbitalATK首先在美国宇航局兰利研究中心测试了一种3D打印的超音速发动机燃烧室,燃烧器是通过称为粉末床熔融(PBF)的增材制造工艺生产的。这个最新的弹头延续了第一次测试的潜力。 超音速武器是能够达到5马赫的武器,比音速快5倍。是美国、中国和俄罗斯之间新一轮军备竞赛的一部分。美国的先进超音速武器经过了约4000公里的考验,而中国只测试了2,000公里范围内的助推滑翔武器。俄罗斯和中国在超音速武器上都使用核弹头,这种武器的作用范围更广。然而,美国希望能够在几米内精确瞄准目标。 Orbital ATK一直在开发其致死能力增强型弹药(LEO)弹头能力,以及一些建模技术来帮助查看某些目标集上的碎片设计。LEO依靠放置在弹头内部的惰性弹丸而不是子弹药。Orbital ATK产品部副总裁兼总经理PatNolan告诉国防新闻:“我们将火箭发动机超音速经验与弹头设计经验结合起来,设计出一种能够在高速、高温下快速飞行的弹头。“ 这种最新的弹头主要使用3D打印技术,增材制造技术将总时间缩短了大约一个半月的时间,这意味着整个武器在60天内就完成了概念到测试的阶段。Orbital ATK的弹头开发项目经理RichardTruitt表示:“增材制造使我们能够制造复杂的几何结构,这将有利于超音速应用,而且不会有令人讨厌的长时间表。” 3D打印过程也减少了浪费,因为之前的制造方法要求将弹头从钢块或铝块中通过CNC机械加工的方式将多余的材料切除,这样产生大量的废料,从考虑到材料浪费的角度,对于制造本身来说并不经济。

2019-02-20 11:18:35

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三得利公司使用3D打印树脂快速模具用于瓶子吹塑成型

2017年1月,三得利研究开发生产管理株式会社成立,担负起集团各公司的制造职能,负责从原材料采购、制造、销售到客户饮用时为止的整个价值链的质量保证、生产技术的开发和引进、制造人才的培养,以及供应链整体效率的改善和成本控制等任务。三得利研究开发生产管理株式会社在公司内部组建专门设计部门,负责概念设计。引进3D打印机之后,主管设计师与包装工程师能利用3DCAD图纸进行讨论,使每次试制评估的准确度得以显著提高。 试制评估时间从每次1.5个月缩短至最短3天,商品设计的完成度也有了飞跃性的提升。该公司的塑料瓶设计开发流程在此基础上展开,首先由市场营销人员构思商品概念,再由概念设计师将商品概念转化为设计草图,然后包装工程师和产品工程师根据设计草图集思广益,以实现商品概念。与此同时,反复进行试制和评估,从而提高设计的完成度。 在商品开发过程中,设计非常重要。饮料厂商将概念设计工作外包的情况很常见,但三得利公司拥有专门的概念设计部门。必要时,主管设计师与市场营销人员、包装工程师、产品工程师可以立即开展面对面的交流,以确定下一步的行动,这是很突出的优势。 在制造塑料瓶时的“吹塑成型(为制作饮料瓶的中空形状而采用的塑料加工方法)”工序中,需要树脂模具能够承受加热器热度和空气压力。在开发新塑料瓶时,从敲定设计到生产线开工,大概需要6至9个月的时间。新商品的推出或现有商品的更新大多会在春季和秋季进行,开发工作通常也会以此为目标而推进,既要兼顾可追溯性和品质提升,又要在有限的开发时间内,达到日益提高的塑料瓶轻量化标准,实现复杂的商品概念设计。 为此,三得利研究开发生产管理株式会社开始探讨使用3D打印机进行数字化制模的方法。过去,为了试制塑料瓶,公司会从外部采购铝制模具。但与金属模具厂商之间的沟通以及金属加工等因素总是会拉长开发的前置期。也出现过虽然有想要试制的饮料瓶形状,但因为时间限制而不得不放弃的情况。在摸索如何缩短前置期的过程中,我们发现了用树脂取代金属,并且可以在公司内部完成制作的3D打印机。 为缩短前置期,除3D打印机外,该公司还针对电脑仿真技术和切削加工机进行过比较和讨论。仿真技术需要较长的计算时间,而且实际的饮料瓶数据与计算结果相比,也存在少许偏差。而使用切削加工机制作模具时,虽然成品本身没有问题,但CAM及加工机的设定等非常耗时。 在制造塑料瓶的吹塑成型(为制作饮料瓶的中空形状而采用的塑料加工方法)工序中,模具必须承受成型时加热器的热度和空气压力。此外,虽然是试制,但如果模具表面不够光滑,也会对塑料瓶的强度评估和外观设计评估造成影响。因此,三得利公司选择了丰富的树脂种类和出色的成型速度,层压间距小、后处理程序简单的技术。 试制评估最快3天就能完成,因此概念设计师、市场营销人员、包装工程师、产品工程师可以拿着试制品的实物和数据,迅速地交流正确信息。3D打印机的引进已经证明对于缩短包装开发周期有显著效果,所以该公司考虑今后也会向酒精饮料和其他事业部门推广这一技术。而且,除了塑料瓶包装试制开发,他们还将关注生产现场的工具、夹具制作等作业效率的提升。三得利公司正在考虑今后能否将该技术用于生产设备,利用3D打印机,也许能明显缩短生产交期。 (本文转自ZOL中关村)

2019-02-20 11:15:52

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研究人员使用纤维素材料来3D打印无线物联网传感器

外媒2月20日讯,西蒙弗雷泽大学的机电一体化系统教授Woo Soo Kim和瑞士研究人员正在开发一种环保的3D打印解决方案,用于生产无线物联网(IoT)传感器。该研究团队正在使用木材衍生的纤维素材料来取代目前用于电子产品的塑料和聚合物材料。可以使用和处理该解决方案而不会污染环境。此外,3D打印还使他们能够在3D形状或纺织品上添加或嵌入功能,从而创造更多功能。他们的研究发表在2月份的“高级电子材料”杂志上。 “我们的环保型3D打印机纤维素传感器可他们的生活中无线传输数据,然后可以进行配置而不污染环境。”团队领导Kim表示,在SFU的萨里校园机电系统工程学院的一位教授说。该研究正在萨里的PowerTech实验室进行,该实验室拥有几台用于推动研究的最先进的3D打印机。 “这种发展将有助于促进绿色电子,例如,从印刷电路板的废物是污染环境的危险。如果我们能够改变塑料在PCB到纤维素上的复合材料,金属部件的循环可以用更简单的方式收集。“ Woo Soo Kim还与科学技术的的大邱庆北院(DGIST)的机器人技术工程部门PROTEM CO INC合作,这是一家技术型公司,由一队韩国研究人员领导,主要业务是印刷导电油墨材料的研究。 在第二个项目中,研究人员在压花加工技术方面取得了新的突破。这允许它们在柔性聚合物基板上自由地印刷精细电路图案,柔性聚合物基板是电子产品的必要组件。压花技术以低成本应用于精确图案的质量压印。 同时,该团队成功开发了一种精确的位置控制系统,可以直接印记图案,从而形成一种新的工艺技术。这将对半导体工艺,可穿戴设备和显示器工业中的使用产生广泛的影响。 (本文转自3ders.org)

2019-02-20 10:04:37

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新加坡国防科学技术局和蒂森克虏伯探索3D打印潜艇

外媒2月20日讯,新加坡国防科学技术局(DSTA)和蒂森克虏伯海事系统公司周一在蒂尔克鲁普海洋系统公司的基尔造船厂签署了一份合同。双方同意就增强制造和海军应用数据分析等新技术展开合作。根据协议,DSTA和蒂森克虏伯海事系统公司将探索使用增材制造来生产潜艇备件。双方将共同合作增材制造部件的设计,工程和资格,这些部件可以在新加坡潜艇上进行测试和试验。 DSTA首席执行官Tan Peng Yam表示:“在这个快速变化的时代,合作是开发新技术的关键。我们很高兴能将我们的专业知识与蒂森克虏伯海事系统公司在增材制造方面结合起来。“ 蒂森克虏伯海事系统公司首席执行官Rolf Wirtz博士则说:“这一举措是我们理解创新的一个典型例子:我们明天一起工作。该谅解备忘录允许我们在实际条件下测试在基尔生产的增材制造零件。这对我们来说是一笔巨大的财富。“ 同样在周一,新加坡第一艘218SG型潜艇Invincible(无敌)在基尔下水测试。在施工完成后,将在2021年移交前进行密集测试。无敌是四艘218SG型潜艇系列中的第一艘,专为在新加坡浅水和繁忙的热带水域作业而设计。前两艘潜艇的合同于2013年签订,第二批合同于2017年签署。在2021年交付无敌后,第二艘潜艇计划于2022年交付。第三艘和第四艘潜艇计划从2024年起。剩下的三艘潜艇的名称是:无可挑剔,光彩夺目,无法模仿。 这些船具有低标志性潜艇的设计,具有空气独立的推进力,使它们能够在更长的时间内保持水下。 218SG型潜艇的耐力比新加坡以前的潜艇类别和携带武器的能力提高50%。 (本文转自3ders.org)

2019-02-20 09:56:31

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美西北大学3D打印可降解陶瓷植入物植入人体

无论是不降解的陶瓷材料还是可降解的陶瓷材料,它们都以各自的优势在植入物领域发挥越来越积极的作用。而无疑医疗植入物的市场需求将进一步推动陶瓷3D打印市场增长,随着陶瓷3D打印技术的提升,这一应用或在植入物领域颇具颠覆潜力。 在材料技术的驱动下,生物墨水的种类不局限于含有细胞的水凝胶,还可以是含有陶瓷、金属、石墨烯等材料的墨水。有了这些材料,生物3D打印机的应用范围被拓展至工程、电子等领域。美国西北大学材料科学和工程系的Shah的实验室正是通过这些多样化的生物墨水,将生物3D打印机”玩“出了新花样。 负责人 Ramille Shah 教授的专业方向是材料科学与工程,Shah的实验室最初开发的颗粒悬浮状油墨是在聚合物溶剂中混入功能性的羟基磷灰石,该成分是骨骼中重要的矿物成分。使用这种油墨可打印出骨骼修复支架,在经过清洗、消毒之后可直接进行手术植入,在植入体内后体内的骨细胞会逐渐在支架中生长,逐渐形成新的骨骼组织,聚合物材料将在体内被降解吸收,而在3D打印聚合物支架上生长出来的骨头将与周边组织融为一体。 Shah的实验室研究团队发现,他们研发的油墨材料载荷水平高,通过调整颗粒的比例,可以改变幽默中的颗粒密度和孔隙率,当羟基磷灰石颗粒带到高密度时将为骨细胞提供一个适合成长的环境,以便于逐渐形成新的骨组织。另一方面,材料的孔隙让体内的骨组织和血管在支架植入物上生长。 在商业转化方面,欧洲的RESTORATION研究项目和他们的合作伙伴 JRI骨科(Orthopaedics)开发出了新的可吸收生物陶瓷材料,可用于三种不同的应用:下颌骨、脊椎和膝盖,这些产品可以应用在局部的关节缺陷区域,并且通过微创手术减轻患者的痛苦。 JRI骨科是一家英国整形外科植入物和外科手术仪器的制造商,基于项目的研究结果,JRI骨科会做进一步的研发,创造出一些自己的产品,比如可以用做骨填充的生物陶瓷,和3D打印用于治疗骨骼软骨缺损的插头等。RESTORATION项目开发的生物陶瓷还用于锥体修复和颌面骨折修复方面。

2019-02-19 15:04:08

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航空领域里程碑!3D打印起落架支架已量产!

航空航天领域,空中客车是3D打印技术应用的全球开拓者,空客在德国不来梅建立了3D打印技术中心,推动3D打印技术的应用与发展。至今,空客已经将3D打印技术应用于塑料备件、金属支架、机舱仿生隔离结构等多种飞机的零部件生产领域,其功能集成化的飞机液压件也进行了首次试飞。 近日,利勃海尔航空航天公司宣布已开始为空客3D打印用于批量生产的零部件。第一批利勃海尔将要供应的飞行零部件是空客A350 XWB的前起落架支架。 利勃海尔在过去几年中与空中客车公司密切加强3D打印技术领域的合作,这些支架的生产代表着利勃海尔与空客在增材制造领域合作的里程碑。而利勃海尔计划在不久的未来生产更复杂的零部件,以充分利用增材制造的潜力。 据了解,利勃海尔航空航天公司是航空业系统的领先供应商,是利勃海尔集团内的11家分部控制公司之一,利勃海尔航空航天公司负责为民用和军用部门生产航空产品,包括飞行控制和驱动系统,起落架和空气管理系统,以及齿轮,变速箱和电子设备。这些系统部署在宽体飞机,单通道和支线飞机,公务机,战斗机,军用运输机,军用训练机,民用直升机和战斗直升机上。 据悉,空客在引入3D打印应用方面有着两大特点,一是逐步扩展,其应用发展轨迹从最初原型制造,到实现可行性高的3D打印零部件的生产,到实现更多核心零部件的3D打印生产。二是合作心态,空客尊重合作伙伴的价值,在获得可批量生产的3D打印零件验证和FAA许可后,继续保持与合作伙伴的合作关系。 而当前空客实现量产的3D打印零件基本上包括通过拓扑优化设计与3D打印使航空航天零部件变得轻量化,以及通过3D打印技术制造更多具有高度功能集成化的零件。而空客与利勃海尔在3D打印方面的合作由来已久,2017年3月30日,空客装载了首个3D打印液压件的A380飞机已试飞成功,参与项目的成员证是空客的一级供应商利勃海尔集团。 这个项目让空客看到了通过3D打印提高液压零件性能的机会。不过这个零件的制造过程是充满探索与曲折的,扰流板液压件是一个关系到飞机安全的关键部件,它的作用是控制空气断路或者扰流板。 3D打印液压件的研发和测试过程是漫长的,在七年的研发过程中,项目组一直针对金属3D打印这一增材制造技术而进行扰流板液压件的优化设计。3D打印的材料是Ti64钛合金,3D打印液压件的明显优势是轻量化,其重量相比原来液压件减轻35%。在性能方面,3D打印的液压件使液压系统的效率得以优化,产生更少的热量,降低噪音,同时对液压动力的要求更少。而液压系统效率的提升,将为飞行带来附加效益,例如减少空气阻力以及优化飞机的燃油效率。 通常为了保证飞行安全,即使是由传统制造方式制造的液压零部件也需要经过1200万个测试周期,3D打印液压件也同样需要经历这样一段测试周期之后,才能够进行飞行测试。利勃海尔与2016年年底向空客交付了3D打印液压件。未来,他们将建立一个增材制造工厂,量产这些液压件。 (本文转自3D科学谷)

2019-02-19 14:17:21

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3D打印助力构建“精密”肿瘤转移模型

对于肿瘤细胞,3D培养方法在表型和基因型方面能让细胞更接近体内的行为。然而,肿瘤微环境何其复杂,虽然有研究人员将肿瘤细胞与其他细胞如成纤维细胞共培养,也有人建立了血管化模型,但还是有些“单薄”无法精确模拟肿瘤的转移环境。近日,来自美国明尼苏达大学的研究人员利用3D生物打印技术,构建了一种新型的“精密”的3D体外肿瘤模型。 可以精确放置活细胞(肿瘤细胞,基质细胞和血管细胞)构建功能性的脉管系统,同时可以放置信号分子并控制其释放来引导肿瘤细胞转移。重要的是,将肿瘤靶向药物导入血管可以进行药物筛选。这个模型几乎完美地动态重现了癌症转移的几个关键步骤包括侵袭、血管内渗和血管生成,对于肿瘤的研究和新型抗癌药物的筛选具有重大意义。研究结果发表于《Advanced Materials》(IF=21.950)。 该模型有四大模块,可以精确模拟肿瘤转移环境:(1)肿瘤基质。选择水凝胶作为支架,水凝胶中含有成纤维细胞,用来构成肿瘤基质。(2)化学环境。3D打印的微胶囊包含趋化通路分子,如VEGF和EGF,在外界刺激下(胶囊外壳响应近红外激光)可动态释放这些化学信号,用来模拟肿瘤组织中的化学环境并指引细胞迁移。(3)血管系统。将人脐静脉内皮细胞(HUVECs)注入微通道进行内皮化,作为血管导管,以便肿瘤细胞穿过内皮屏障到达血管,产生循环肿瘤细胞(CTCs)。(4)肿瘤细胞。将肿瘤细胞簇置入打印的液滴隔室,模拟肿瘤的原发部位。 3D打印的体外肿瘤模型,模拟肿瘤细胞的转移。3D打印的可编程胶囊梯度释放EGF和VEGF,介导肿瘤细胞对肿瘤基质的侵袭和血管内渗入。EGF:表皮生长因子; VEGF:血管内皮生长因子; EGFR:EGF受体;VEGFR:VEGF受体。 3D打印的体外肿瘤模型,模拟肿瘤细胞的转移。3D打印的可编程胶囊梯度释放EGF和VEGF,介导肿瘤细胞对肿瘤基质的侵袭和血管内渗入。EGF:表皮生长因子; VEGF:血管内皮生长因子; EGFR:EGF受体;VEGFR:VEGF受体。 渗透到血管中的肿瘤细胞作为CTCs在血管流动,并且可以在独立的腔室内被收集。可以对富集的CTCs进行特异性分析。 该3D生物打印肿瘤模型可作为药物筛选的临床前工具。通过血管引入两种免疫毒素药物EGF4KDEL和CD22KDEL。EGF4KDEL由EGF和截短的假单胞菌外毒素组成,靶向EGFR过表达的A549肿瘤细胞。与无药物治疗组相比,肿瘤细胞的增殖显著减少,并且未观察到引导入侵和迁移。由于A549不表达CD22,它们不受CD22KDEL的影响,表现出快速增殖和引导入侵。 尽管这种模型并不能完全概括体内肿瘤微环境的复杂性,但其极大化地缩短了传统2D单层细胞培养和动物模型之间的差距。同时推进了3D组织工程研究。该研究团队的下一步计划是加入更多的细胞类型,特别是免疫系统细胞,并研究这些细胞之间的相互作用。  (本文转自3D打印网)

2019-02-19 14:11:28

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3D打印机对建筑业带来哪些好处?

3D打印机正在为许多行业带来改变,比如我们今天要讲的3D打印建筑。你可能早在2010年就听说过3D打印房子的事。那么,经过了这几年的发展,现在3D打印技术在房屋打印和其他建筑结构的设计上究竟取得哪些改变?又有哪些是值得我们去探索的地方呢? 一、机械臂挤出机机械臂挤出机,这种技术称为轮廓加工,它与FDM 3D打印机的工作方式非常相似。导轨布置成让机器人臂移动;并且在轨道的限制范围内,臂将通过从喷嘴挤出混凝土逐层构建房屋。这是现在用于构建XL结构的最流行的3D打印技术。 二、砂粉3D打印技术下一代3D技术更类似于工业3D打印,如SLS或Jet Fusion。测试它的先驱是意大利建筑师Enrico Dini,他建造了他的D-Shape 3D打印机,将机器涂上一层砂粉,然后用粘合剂硬化结构的形状,这跟金属3D打印机的工作原理非常相似。 三、金属3D打印机金属3D打印技术,这个对于必须承受更大压力的桥梁等结构非常重要,荷兰公司MX3D开发了线弧增材制造(WAAM)。该团队描述了这项技术:“我们将工业机器人与焊接机结合起来,将其变成可与我们自己的软件配合使用的3D打印机,便于我们操纵机器人在6轴上3D打印金属结构。 四、为什么我们会在建筑行业使用3D打印?1、快速生产建筑行业的3D打印意味着大大缩短了生产时间。这是因为机器本身非常快,它们能够在24小时内制造600至800平方英尺(55至75平方米)的房屋。甚至3D打印机的自动化,还可以消除人为错误。机器只需要进行监控,大多数生产过程不涉及任何人工帮助。 2、几乎零材料浪费在建筑行业中使用3D打印的主要优点是节省了大量的生产成本。去年我们谈到了第一个搬入3D打印房子的家庭。该房子是在法国南特建造的,被称为Yhnova项目。打印房子只需54小时,整体成本比建造传统房屋便宜20%左右。 3、建筑行业3D打印的成本效益如上所述,3D打印技术可以让您使用更少的材料,并且涉及更少的人来构建建筑。同时3D打印也是一种快得多的技术,3D打印机不需要吃饭或睡觉,它们可以24小时不间断工作。 4、创新设计最后,在建筑行业中使用3D打印的好处是它带来的所有创新解决方案。3D打印技术可以改进您的项目规划,从建筑物的CAD计划开始,基于这些图纸,可以制作3D模型以满足客户的期望并向他们展示最佳的设计解决方案。随着大规模的发展,3D打印技术为我们提供了新的设计自由度,我们可以根据需求生产新的形状和解决方案。此外,一些机器甚至不需要电力,因为它们使用绿色能源,这意味着我们可以带着它到未开发区域建造房屋。 正如您所看到的,在建筑行业中使用3D打印有诸多的好处,使用它的建筑公司也是收获很大。3D打印技术有助于您管理整个生产过程,从项目的早期阶段到生产过程,最后结构以正常成本和时间的一小部分进行3D打印,由于几乎零材料浪费,不仅能节省成本而且还更加环保。 (本文转自3D打印网)

2019-02-19 14:03:59

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这个小姑娘设计出了一个价值200W的3D打印传感器

外媒2月19日讯,由美国国家航空航天局资助的研究人员将使用3D打印技术在一块尺寸仅为2×3英寸的单板上打印传感器甚至是部分无线通信电路。Mahmooda苏丹娜和她的团队在美国航空航天局戈达德太空飞行中心的绿地马里兰州赢得$ 2,000,000的技术开发奖,推进基于纳米材料的检测平台,它能够感应一切从气体和蒸汽,气压和温度的微小传感器,然后通过无线天线发送该数据。 预计前后共需要两年时间。如果成功,该技术可以极大的帮助NASA的载人航空等相关项目。这些微型平台可以部署在行星探测器上,以探测少量的水和甲烷,或用作监测生物传感器,以维持宇航员的健康和安全。 纳米材料,例如碳纳米管,石墨烯,二硫化钼等,在极端条件下是高度灵敏和稳定的。它们重量轻,抗辐射硬化,功率更低,是太空应用的理想选择。当前的传感器制造方法涉及一次构建一个传感器,然后将其集成到其他元件。 3D打印允许技术人员在一个平台上打印一套传感器,大大简化了集成和打包过程。最初由Ahmed Busnina及其在波士顿东北大学的团队开发的3D打印系统将纳米材料逐层应用到基板上,以创建微小的传感器。 Sultana和她的团队将设计传感器平台,确定哪种材料组合最适合测量微量,十亿分之一的水,氨,甲烷和氢的浓度。使用她的设计,东北大学将使用其纳米级胶印系统来应用纳米材料。印刷后,Sultana的团队将通过沉积额外的纳米颗粒层来增强其灵敏度,将传感器与读出电子器件集成在一起,并将整个平台打包,从而实现各个传感器的功能化。 同样具有创新性的是Sultana计划在同一硅片上打印部分电路,用于与地面控制器通信的无线通信系统,进一步简化仪器设计和构造。印刷完成后,传感器和无线天线将被封装在印刷电路板上,印刷电路板上装有电子元件,电源和其他通信电路。“我们概念的美妙之处在于,我们能够在同一基板上打印所有传感器和部分电路,这可能是刚性的或灵活的。我们消除了许多封装和集成挑战,”Sultana说。 “这是一个真正的多功能传感器平台。我所有的传感器都在同一芯片上,一层接一层地印刷。”  (本文转自3D打印网)

2019-02-19 11:08:17

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