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优雅的时光,看金属3D打印如何助力手表制造

自从3D打印问世以来,制造不再是大型制造商独有的权利,可以说3D打印催生了个性设计师的创业之路,荷兰的手表品牌Holthinrichs就是其中之一。据悉他们正在与雷尼绍增材制造解决方案中心合作,使用3D打印技术来提升他们的高端限量腕表的整体制造工艺。 Holthinrichs所推出的第一款含3D打印概念的“Ornament 1”手表结合了传统的制表元素和金属3D打印新技术,传统制表部分包括瑞士手工制造的精密零件以及手工上。而通过金属3D打印,Holthinrichs打印出了表壳、表冠和扣环。 Ornament 1的诞生起源于Michiel通过铅笔素描制作的第一次设计迭代,然后通过电脑建模将素描作品通过三维技术模型的方式呈现出来,在建模的过程中还考虑到零件通过CNC机械或手动车床来进行后续加工的设计需求。 在证明了打印的可行性后,Michiel认识到他们还不具备投资设备和开发技术来自己生产手表的能力,所以他们需要找到一个制造合作伙伴(雷尼绍)。不过,荷兰并不存在成熟的制表业,一切都要“摸着石头过河”。 Ornament 1的表壳、表冠和扣环是通过3D打印不锈钢316L材料制成的。表壳的直径为38毫米,只有10毫米厚,品牌Logo在侧面上,并在其边缘上以“不锈钢”,“3D打印”和“瑞士运动”这些词点缀。这些精美的脚本细节只能通过金属3D打印的方式才能实现,这也突显了雷尼绍的高性能增材制造系统产生高精度和精细细节的能力。 这批手表在雷尼绍AM250系统上花了大约三十个小时进行打印。后处理,包括零件的加工,都是外包的。手工清理和抛光,组装和调整又花费了约三十小时。 随后,Ornament 1进入到市场,并以其精湛的设计和3D打印概念吸引了消费者的喜爱。由于3D打印技术的新颖性,它引起了广泛的宣传。优雅的20世纪50年代装饰艺术设计和美丽的宣传方式结合限量版的营销策略,Ornament 1的售价超过了3,000欧元。 (本文转自3D科学谷)

2019-03-20 13:17:46

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不再让灵感稍纵即逝,让艺术更易塑

就在前不久举办的威尼斯双年展于上。来自比利时的建筑师兼艺术家Cédric van Parys运用SLA 3D打印机所设计的作品“进步纪念碑”成为本届威尼斯双年展上海设计周的点睛之作。 “进步纪念碑”是一座座上海高层建筑顶部形式多样的结构体。艺术家Cédric van Parys希望通过这些日新月异的“纪念碑”,展现出上海的过去、现在和未来。 Cédric van Parys在上海各行政区域寻找到代表这个区域的典型建筑。通过多个角度的拍摄,详细记录每座建筑的顶部外观结构。并利用建模技术、3D打印技术和手工的方式,将这些建筑物顶部结构安置在想象中的自然地理环境里。 由于Cédric van Parys预想的模型具有较强的空间感与线条感,借助3D打印能克服传统工艺在艺术品制作环节上较多的不足,例如变形、塌陷、裂缝、风干等细节。凭借3D打印技术,作品的设计理念在数字化后非常易于修改和完善,电脑端修改后的数据可以立即在打印设备上原物重现,大大简化了原本艰涩重复的创作修正过程,设计过程更高效,十分适合Cédric van Parys对“进步纪念碑”的设计理念。正如设计师Cédric van Parys感叹道:“我之所以采用3D打印技术,是因为只有3D打印才能实现我对作品细节制作的要求,能帮我实现0.3mm的细节处理。不得不说,3D打印的效果是很好的。” 为了保证作品的最终效果,经过仔细筛选,Cédric van Parys选择了光固化(SLA) 3D打印设备的精度高,能更好的生成物件的表面和内里质量。不仅能使打印物件的表面光洁细腻,更能实现复杂造型的需求。 借助3D打印设备,Cédric van Parys很好地实现了自己对“进步纪念碑”的造型要求。为了追求作品的表面质量,打印完成后对“进步纪念碑”进行高质量的表面喷漆后处理,使纪念碑表面色泽分明。 近年来,3D打印技术正让更多的艺术家能将自己的灵感变为现实,使艺术的形式脱离技术的束缚。艺术的灵感本身是不受任何形式所束缚的,唯一束缚艺术的是表现形式。在过去,艺术家们往往会遇到不能将灵感化为现实的难题,尤其在雕塑等立体艺术品领域。而今,借有成熟的3D打印技术,这种阻碍将被打破。艺术家们将拥有更强的捕捉灵感的能力,将自己的艺术作品推向极致。 (本文转自联泰)

2019-03-20 11:18:40

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百花齐放,功能各异的3D打印机器人

想象一下,从网上下载一个机器人模型,然后打印出来,这个机器人可以替你清洁房间,听上去是不是很不错的样子?现在,iRobot——打造标志性Roomba真空吸尘器机器人的公司或许可以把上述想象变成现实。 iRobot公司刚推出的新版Create——一个简化可操纵版Roomba,可以说是为了3D打印量身定做的。虽然你仍然需要到商店购买某些配件,而且你不能打印电机和电路板,但是你可以利用Thingiverse之类的网站提供的设计文件打印各种Create和Roomba配件,比如固定清洁刷头的支架。 虽然这不是什么巨大的进步,但是正如iRobot的CEO柯林·安格(Colin Angle)所言,3D打印最终会让你不再需要购买任何预构件。“Roomba会变成你在家就能够打印的文件,”他说道。Create的新功能为那些热衷于DIY的人士提供了一个平台。 虽然我们目前还不能想打印什么就打印什么,但是人们现在已经开始打印包括医疗器械和数据中心装备在内的各种物件。iRobot在2007年就推出了最初版本的Create,该产品深受机器人爱好者的欢迎,尤其是那些喜欢在家组装机器人的学生。 有人用初代Create打造过一个iPod DJ,能够跟随你的脚步同时播放歌曲,还有能够在足球场划线的机器人,甚至是踢足球的机器人。 (本文编译自3ders.org)

2019-03-20 11:01:02

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当机器人遇上3D打印,会擦出什么样的火花呢~

科学家们曾经说过,未来机器人与3D打印将在制造业和全球经济的未来发挥重要作用。日前,印第安那大学的研究人员通过3D打印技术提供了机器人自动化和远程操作更有效的解决方案。 印第安那大学的Anna Eilering, Giulia Franchi 和 Kris Hauser创造了一种全新的控制各种机器人的方法,控制方式通过安装3D打印制造出来的机器人臂-ROBOPuppet。我们都知道,远程操控机器人在很多时候都可以给我们带来便利,尤其是应对危险环境的核设施,搜索和救援,去除爆炸装置以及机器人手术试验,可以肯定的是未来这种远程技术适用的范围还会继续扩大。 目前的机器人操作界面包括操纵杆或者键盘等控制器,印第安那大学的解决方案针对的问题是远程控制时因为信号传输问题而导致机器人无法按照指令行动的情况。 该机器人运动的物理轨迹通过编码器来记录,值得一提的是哪怕操作人员没有编程背景或没有操作机器人的经验也可以使用它。 ROBOPuppet基本上是一个实时版Baxter,可定制,仅需要35小时即可完成,其中3D打印需要29小时,机器人通过Makerbot打印,总费用大约是85美元,而主要成本并不是机器人,而是微控制器Arduino UNO microcontroller。 这意味着任何人可以在家里面打印ROBOPuppet,并且有能力创造自己想要的ROBOPuppet。 (本文编译自3dprint)

2019-03-20 10:39:38

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采用建筑3D打印的凉亭亮相河南郑州

中国凉亭在世界建筑史上有着重要的地位。亭,在古时候是供行人休息的地方。亭者,停也,人所停集也。古代文人墨客对凉亭的赞美诗词也是层出不穷:十里一长亭,五里一短亭;常记溪亭日暮,沉醉不知归路;凭高望远思悠哉,晚上江亭夜未回。为了更好的展示3D建筑打印新科技和传统建筑的结合的艺术之美,近日太空灰3D建筑打印技术团队在河南郑州的3D建筑特色园区里面打印了一座凉亭,一起来看看吧! 设计建筑模型 首先建筑打印团队利用AutoCad把这个凉亭设计了出来,该凉亭建筑面积12平方。模型真实的还原了古代凉亭的设计元素和特点。 打印方案多样性 凉亭可以整体打印,也可以分体打印,根据模型情况及现场实际需要,可以选择不同的方式。 打印凉亭主体 凉亭的顶部是一个穹顶结构,主体打印主要涉及到支撑的打印和钢筋的布筋工艺等,用到控制程序中的暂停和续打定位功能。打印材料是普通42.5标号水泥,挤浆口直径30mm,用时大约12小时。 太空灰3D建筑打印设备根据其专用的控制系统,按照选定的切片方案,实时进行打印,打印的精确度是以毫米为单位,这在以大型设备著称的3D建筑打印上,是十分精确的。3D打印控制系统功能项很丰富,会根据需要,随时暂停,以满足布筋等需要。当中途临时有事,也可以终止打印,然后再次打印时,太空灰3D打印系统会很精确的定位上次打印的位置,精确到点,而不是层。这在3D打印行业,是一个非常了不起的技术突破。 凉亭有很多细节做的非常到位,比如钢筋的放置工艺。有边打边放置,有打印后放置,也有打印中预留孔或洞,打印后下钢筋或钢筋笼,然后浇筑,最终目的就是为了满足建筑标准要求。这些动作看似简单,如果没有软件系统的配合,是无法实现的。

2019-03-19 10:46:06

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厉害了!3D打印链轮还能帮助电动自行车减噪?

近年来,自行车已经从单纯的交通工具发展成为健康出行方式的代表。其中,重视轻量化的电动自行车对这一趋势作出了重大贡献。为了进一步提升用户的骑行体验,驱动装置和相关组件也在不断的进行优化。最近,德国igus公司通过3D打印制造定制驱动元件,例如由高性能塑料打印而成的链轮,不仅自润滑、免维护,同时降低了噪音。 近年来,电动自行车的销售增长率一直很高,2016年仅德国就售出了605,000辆电动自行车,同比增长13%。制造商只有持续改进驱动部件的质量,才能站稳市场。2018年车型的电动自行车电机比之前的电机小了25%,重量约为3千克,骑行时的噪音也要小得多。但是,来自德国赖希斯霍夫的电动自行车修理工Lars Hartmann来说,电动自行车仍有优化的空间,比如说自行车金属链轮在链条上起的是导向滚轮的作用,以保证链条和车架不发生碰撞,但在骑行过程中会产生较大的噪音,这些噪音有必要进一步减小。 为了解决链轮噪音问题,Lars Hartmann决定使用3D打印来试一试。他将链轮的CAD数据发送给igus,然后在几天内就收到了定制的产品。“标准的金属小齿轮在使用时会产生很多噪音。所以,我将齿轮的图形画下来,并请igus用iglidur I3材料打印出来。”理想骑行解决方案的发明人Lars Hartmann解释道。 “3D打印零件的制作既简单又快捷。只要将零件的相关数据保存为STEP文件并上传,然后选择所需的材料和订购数量即可。” 3D打印链轮的材料使用的是iglidur I3,它也适用于工业化的小批量生产。这款材料具有极佳的耐磨性和极高的强度,可以通过选择性激光烧结(SLS)进行加工。而且,制成的零件可以直接使用。igus的测试实验室对由iglidur I3材料制成的滑动轴承和普通3D打印塑料材料制成的轴承(采用激光烧结打印方式)进行了比较。无论是在旋转、摆动还是直线运动中,由iglidur I3材料制成的零件的耐磨性比通用打印材料高出至少三倍。 (本文转自中国路面机械网)

2019-03-19 09:14:48

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麻省理工使用3D打印来构建“折纸”机器人抓手

最近,来自哈佛大学威斯研究所和马萨诸塞理工学院计算机科学人工智能实验室以及麻省理工学院CSAIL的研究人员们合作开发出一款机器人抓手,该机器人使用的是3D打印的折纸结构,可以抓起自身重量100倍物品。使用独特的人手设计方案,他们的机器人能够拾取各种各样的物体,例如汤罐,锤子,酒杯,无人机,甚至是一盆西兰花。 机器人的设计灵感来自于“折纸魔术球”,打印这款机器人包括三个部分:3D打印16片硅橡胶骨架,包裹结构的气密皮肤,以及连接器。结构类似于维纳斯捕蝇器,柔软的机器人抓手可以适应任何抓取的形状,而不会影响其抓取的效果。这种机械手的另一个特点是它制作简单,使用的材料也很简单,而且完全可以按需定制,自由度很高。 开发团队将夹具安装在标准机器人上,测试其实际的使用效果。测试表明夹具可以抓住超过自重120倍的物体,并且不会损坏它们。它还可以捡起重达4磅的瓶子。根据麻省理工学院CSAIL和哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院(SEAS)的联合博士后学生李光光的说法,目前最适合用于抓取瓶子或罐子等圆柱形物体。 当然这款机器人手仍有一些局限性。比如一些扁平物体如书籍之类的。该团队表示在接下来的研究中希望增加一个计算机视觉系统,使抓手能够“看到”它正在做什么,从而可以抓住物体的特定部分。“这会是一个非常聪明的设备。”加州大学机器人学助理教授Michael Wehner说。设想一下,未来这项技术成熟的时候,甚至可以轻松地抬起一名成年人。 (本文编译自3ders.org)

2019-03-18 10:42:52

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看豪车制造商布加迪如何利用3D打印进行产品重塑

豪华汽车制造商布加迪应用选区激光熔化金属3D打印技术已有多年,布加迪应用这一技术的最终目标不是制造汽车零部件新产品的原型,而是用于最终零部件的生产。迄今,布加迪已经开发了3D打印的功能性零部件-制动钳、扰流板支架、电机支架以及前桥差速器。那么,与传统技术制造的零部件相比,布加迪开发的3D打印零部件有什么特殊之处? 布加迪怎样发挥3D打印技术在产品重塑方面的价值? 布加迪在2018年初发布了其通过带有四激光器的选区激光熔化3D打印技术所制造的世界首个3D打印的新型八活塞整体式制动钳。迄今为止用于汽车零部件增材制造生产的主要材料是铝,而布加迪新的3D打印制动钳由钛制成。这款3D打印制动钳是布加迪与Fraunhofer IAPT(前身是Laser Zentrum Nord)和Bionic Production 公司合作实现的。 值得一提的是,布加迪通过粉末床激光熔融3D打印技术来制造新型八活塞整体式制动钳并不是仅仅用于原型,布加迪强调了这一创新的示范性作用,以及作为国际汽车行业创新驱动力的作用。2019年年初,布加迪对这一3D打印的新型八活塞整体式制动钳进行了性能测试。性能测试更是进一步揭示了这一创新的产业化前景,3D打印钛制动钳将应用于批量生产的车辆。 布加迪新技术负责人FrankGötzke 表示,3D打印制动钳能够以375 km / h的速度应对极强度、刚度和温度要求,制动力为1.35g,制动盘温度高达1,100°C。3D打印制动钳的抗拉强度为1250 N / mm2,材料密度超过99.7%。 布加迪还进行了主动扰流板支架的重新设计,并通过选区激光熔化3D打印技术进行制造。 由Fraunhofer IAPT生产的3D打印扰流板支架可根据空气动力学进行高度和角度调节,使布加迪的1500马力车辆在32.6秒内达到400公里/小时的速度,并在9秒内恢复停止。帮助布加迪实现扰流板支架重塑的另一个合作伙伴是西门子,西门子帮助布加迪优化用于生产的3D打印扰流板支架设计方案,包括优化重量和刚度,减少迭代次数。最终优化的3D打印扰流板支架制造材料也是钛金属,拉伸强度为1250MPa,材料密度超过99.7%,重量减少53%。 布加迪为Chiron超级跑车重新设计了小型电机支架,这个支架中集成了冷却水路,而这种功能集成的复杂部件,只有通过增材制造技术才能够实现。在功能上,这款3D打印小型电机支架能够充当隔热罩,显著减少了电机传递的热量。 自第一款布加迪 Chiron发布以来,这款创新的3D打印小型电机支架已安装在该系列的所有车辆中,打印材料为铸造铝合金。与其前代跑车Veyron一样,Chiron具有两个独立的水冷回路,即使在最极端的环境和运行条件下,也能将组件和系统温度保持在可接受的水平。高温回路用于冷却超级跑车的1,500hp W16发动机,而低温回路确保进气冷却温度保持在适当低的水平。NT电路的旁路流量过滤器为控制台供电,同时将电子元件与变速箱油箱的温度隔离。3D打印电机支架的主要作用是在打开和关闭7速双离合变速器的两个离合器的同时接合齿轮,当通过苛刻的操作过程行驶车辆时,电动机和泵的控制单元的温度可以从130℃降低到90℃,降低40℃。 布加迪在早期探索金属3D打印技术在汽车零部件重塑中的应用时,开发过一款经过仿生优化的前桥差速器壳体部件。 布加迪利用金属3D打印进行零部件重塑的脚步仍在前行,去年Formnext展会期间,由SLM Solutions 的金属3D打印设备制造的布加迪 W16气缸盖罩在展会中亮相,目前这些部件被用于生产研究。未来,期待布加迪通过金属3D打印技术实现更多颠覆性汽车零部件的生产。 (本文转自3D科学谷)

2019-03-18 10:35:55

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如何在7天内打印完成一个大尺寸钛金属飞行器阀体?

减轻零部件的重量、节约制造成本和缩短制造时间是航空航天制造业非常关注的话题,最近一家航空航天企业就从这三个方面入手对一个钛金属飞行器阀体的制造展开了探索,这个阀体是通过选择性激光熔化金属3D打印技术制造的。 3D打印的钛金属阀体尺寸达310×222×220mm, 承担阀体制造的SLM Solutions 公司使用SLM280HL 双激光头金属3D打印机在6天半的时间内完成了阀体的打印,在此期间打印设备是连续工作的。据了解,带双激光头的金属3D打印机可以同时加工两个工件,或者是同时联动加工一个工件的不同部位以加快打印速度。 开发这个钛金属飞行器阀体的负责人Richard Grylls表示,如果采用传统的加工技术完成这个钛金属阀体通常需要几个星期,在减材制造的过程中无法避免材料浪费。如果通过铸造技术进行阀体的铸造,包括铸模制造的时间在内,整个制造过程可能长达6个月。相比之下,采用金属3D打印技术来制造这个阀体速度就快多了,虽然付出的制造成本更多,但是从节约的时间和减少的浪费等方面综合考虑下来,通过金属3D打印技术探索这一关键零部件仍然是值得的。 还有一点值得注意的是,这个飞行器阀体属于较大的金属3D打印零部件,它具有较高残余应力,如何解决这个问题是3D打印中面临的挑战。这个金属3D打印阀体是否满足航空航天制造业严苛的标准还需通过一系列的“考验”进行验证。首先就是通过CT扫描这种非破坏性的测试方法,对这个金属3D打印阀体的孔隙率进行检测,除此之外用户还会将该阀体按照预定用途安装在引擎上,进行真实测试。如果测试结果理想的话,将拓宽大尺寸金属3D打印技术在航空航天制造中的应用。

2019-03-18 09:34:18

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Organovo通过3D生物打印开发直接移植肝

我们知道,生物3D打印的终极目标是打印用于可移植的活体器官组织。但这一天究竟什么时候来到,有人预测是2020年,也有人预测2025年。日前,3D生物打印公司Organovo公司宣布将开发用于人体移植的3D打印肝脏组织,这让活体器官组织移植不再停留在传说和猜测阶段。 Organovo,它已经推出了两个3D生物打印组织服务(exvive人体肝单元和exvive人体肾单元)。 就在2015年4月Organovo还宣布了与制药公司默沙东的合作,当时的合作内容是Organovo公司为默沙东提供3D打印的肝脏组织用于药物毒性测试。 在一年多的肝脏单元商业化过程中,Organovo积累了相当多的经验。而此次宣布的用于活体肝组织移植的开发如果成功,移植肝组织将改变当前医疗领域的供应链体系,这将是第一个“另类”的肝移植源头。  仅在美国,虽然目前大约有17000名病人在肝移植等待名单里,而每年只有大约6000人可以获得肝源进行肝移植,这意味着超过10000人必须继续等待下去。Organovo之所以宣布要开发用于人体移植的肝组织并非空穴来风,在临床前的动物试验研究中证明Organovo在移植水平、血管培养,和持续功能方面的可行性。而在已经商业化的肝单元的基础上,Organovo正在以一个正式的临床前开发的程序加速肝组织从用于药物毒性测试到用于人体移植的跨越。 Organovo首席执行官Keith Murphy毕业于麻省理工,谈及新的研究,Ketih说Organovo目前的重点涉及通过技术平台的力量解决多个应用需求,包括临床前安全性、植入手术疾病模型和用于移植的活体组织开发。 Organovo的活体移植计划将先针对两种疾病治疗需求:慢加急性肝衰竭(ACLF)与小儿代谢性肝脏疾病。在美国,慢加急性肝衰竭每年影响超过150000人,并导致肝功能的恶化。Organovo的3D生物打印移植肝组织可对ACLF和小儿肝脏代谢肝脏疾病情况提供有效的治疗方案。在财务层面上,两种疾病的市场机会超过30亿美元。 在时间方面,Organovo相信,如果一切顺利,他们将在未来三到五年向FDA提交提交3D生物打印肝脏组织研究性新药(IND)的申请。此外,为了加快3D生物打印肝脏组织上市时间,Organovo还将探索在美国之外的市场推广这种突破疗法。 Organovo的首席战略官和临床前开发的执行副总裁Eric Michael David说“在Organovo的临床前的研究中,Organovo已经提供了一个补丁功能组织集成到肝脏中,两种组织融合成功。相信Organovo的肝组织可以延长等待肝移植名单上的患者生命,并且帮助到那些无符合移植条件的患者。 (本文转自3D科学谷)

2019-03-15 16:24:12

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研究人员3D打印'静音超材料',可有效减少噪音!

近日,波士顿大学的一个机械工程师团队表示,可以使用开放的环状结构来消除噪音,这种结构是数学上完美的规格,可以在保持气流的同时切断声音。他们开发了一种新设备,可以阻挡高达94%的入射声波,同时仍让空气通过。 上图为研究人员在对消音效果进行测试。研究人员的耳朵两边有两个开放的环状结构,用于测试消声效果。 传统的减少噪音的方法是使用一个叫做隔音挡板的东西,虽然可以帮助减少噪音的传入,但是这是一种比较笨的方法,因为阻挡声音的同时也阻挡得气流的流通。研究人员说:“我们要知道声音是由空气中微小的干扰造成的。所以,我们的目标对象就是那些微小的振动。” 他们计算了超材料干扰传播的声波所需的尺寸和规格,防止声音,而不是空气,通过开放结构辐射。为了测试,他们决定创建一种可以使扬声器声音静音的结构。根据他们的计算,他们模拟了最有效地消除噪音的物理尺寸。然后他们使用3D打印创建了一个由塑料制成的开放式降噪结构。 据悉,这种数学设计的3D打印声学超材料的形状使得它可以将传入的声音发回到它们来自的地方。在外圈内部,螺旋形图案干扰声音,阻止它们通过开放中心传播,同时保留空气流过的能力。 为了测试该设备,研究人员将扬声器密封在PVC管的一端。另一方面,将定制的声学超材料固定在开口中。扬声器通过管道发出声音,但是从外面可以听到声音。围绕管口内部周边的超材料,就像一个静音按钮一样。通过比较固定和不固定超材料的声级,该团队发现该设备能够阻挡94%的声音。 现在他们的原型已经证明是有效的,研究人员已经开始构思如何去使用他们的静音超材料了。“无人机是一个非常热门的话题,像亚马逊这样的公司有兴趣使用无人机来提供货物,但是人们总是抱怨它带来的噪音。现在有了我们研究超材料我想我们有办法消除它了。“ (本文编译自3ders.org)

2019-03-15 09:48:27

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科学家研发出新型3D打印机,用光进行多材料打印!

尽管人们对于3D打印在医疗保健领域的应用已经有段时间了,但是对于生物医学工程和制造中的各种应用,3D打印起到的作用仍然非常有限,部分原因是大多数3D打印技术一次只能制造由一种材料制成的零件。而现在情况或许会发生改变,来自威斯康星大学麦迪逊分校的科学家最近开发出一种新型3D打印机,它使用可见光和紫外光模式,用多种材料进行3D打印。 目前,大多数多材料3D打印方法使用单独的材料储存器以在不同位置获得不同的材料。研究人员发现,在合成分子时,与化学家的一锅法相似的单罐多组分方法比使用不同材料的多个储库更实用。该方法基于不同波长的光控制哪种起始材料聚合成固体产物的不同部分的能力。这些原料从简单的化学物质开始,称为单体,它们聚合成更长的一系列化学物质,就像塑料一样。根据使用的光线,最终产品将具有不同的属性,如刚度。 研究人员同时将来自两台投影仪的光线导向一大桶液体原材料,其中各层在平台上逐层构建。构建一个层之后,构建平台向上移动,于构建下一层。顶部图像显示数字设计及其印刷形式。紫色对应于紫外线固化的硬环氧化物区域,而灰****域是可见光固化的丙烯酸酯区域,其柔软且柔顺。在底部,3D打印组MASC的徽标变成了由刚性,不透明区域和柔软透明区域组成的打印对象。 研究人员面临的主要障碍是优化原料的化学性质。他们首先考虑了两种单体在一个桶中的表现。他们还必须确保单体具有相似的固化时间,以使每层内的硬质和软质材料在大约相同的时间内完成干燥。通过适当的化学反应,研究人员现在可以通过紫外线或可见光确切地确定每种单体在印刷物体内固化的位置。“在这个阶段,我们只是一步完成了将软质材料放在软质材料旁边,”UW-Madison化学教授A.J. Boydston带领他最近与他的研究生Johanna Schwartz合作。 “有许多不完善之处,但这些都是令人兴奋的新挑战。” 目前,Boydston希望解决这些缺陷并回答未解决的问题,例如可以使用其他单体组合以及是否可以使用不同波长的光来固化这些新材料。 Boydston还希望组建一个跨学科团队,以增加波长控制的多材料3D打印的影响。 (本文编译自3ders.org)

2019-03-15 09:26:20

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【转载】花三千买了台3D打印机,救活一堆老镜头

前两年,从网上淘了个摄影机尸体,大概型号应该是Bauer S715吧。外形应该是下图: 当然,实际上我对摄影机本身并不感兴趣,而且是个尸体,本身也是不能使的。我主要是看上了它上面的镜头,一个爱展能6-90/1.4的大光圈变焦镜头。但是拆开以后发现,它这个机器上的镜头并不是一个整体,是由前镜组、后镜组和中间这个玩意儿组成的。而且电动光圈也在这玩意儿里面,一拆就成塑料片了。 想让这个镜头能使,就要做一个东西代替中间这块才行。而且还要在中间这块里面塞进一个光圈组件才行。把拆下来的这东西测绘了一下。然后用三维软件做了一个模型,如下图: 在电脑上先装配一下: 然后就开始到处找地儿加工。可没想到,能干这种精密小件的地方真少,而且同期很长,价格昂贵。这期间我也去问过一些改镜的达人,报价从3000到1700不等。这个价格真有点吃不消,因为我这个镜头并不是什么高价货,连摄影机一起买来才几百块钱。就是玩一玩,感觉花那么多钱太不值了。 忽然一想,现在网上3D打印那么多,要不先打一个塑料的玩玩儿?如果效果好将来再打印金属的或者再机加工不迟。 于是把模型上传到某著名自助3D打印网站(自动报价),价格是这样的: 这个价格还玩得起。而且3D打印的好处是不用装配,原来机械加工要四个零件,3D打印一件零件就行,装配的活动部分只要在模型上留缝,打出来以后天生就是套在一起的。这使得设计的自由度大大地增加了。 加工的速度很快,支付宝付款后24小时以内就发货了。如果是机加工,大概要一个月。 零件来了我也没顾上拍零件照片,直接就装配了。装好了是这样的: 因为是实验品,实际上尺寸还有点不合适,主要是法兰距还差半毫米左右,另外镜间距离也和原始零件有点差别,主要是想做个实验。 试拍了几张样片,这是刚装好时在办公室拍的茶叶(手边没啥好拍的,以看样为主,美观再说哈): 另外,改镜最重要的是无限远合焦。我现在这个法兰距虽然还差点,但无限远能合焦。如果法兰距准确的话,也许效果还能更好一点。下面几张是无限远合焦的情况。 等效500毫米焦距: 等效135毫米焦距: 等效90毫米焦距: 等效33毫米焦距: 第一次外委的3D打印虽然还不完美,但确实感觉用这玩艺儿玩镜头很好玩。所以,干脆自己买了一台3D打印机。 就是下面这个。现在3D打印机很便宜,这个号称精度0.05毫米(实际打下来如果控制好了感觉能到0.1毫米),售价3000元。这个是FDM的,精度差些。如果是光敏的,精度还能更高。只是光敏的据说零件强度差些,只能看样子,不结实,不能实用。考虑到我要打碳纤维材料,目前这种材料光敏的打不了,所以只好选了这个精度稍微差一点的。 实际打下来的体会,可以预留一点加工量,再加上手工精细打磨,精度也能很高。就是费工夫,另外得有点装配钳工的手艺。慢慢练呗,反正是玩儿。 先打一批镜头盖。把我的那几个奇奇怪怪配不上镜头盖的镜头解决一下。原来都只能用塑料袋包着,显得很不正规哈。顺便再打两个镜头支架,外加两个调焦环。这样,小像场镜头太小,不好调焦的问题也解决了。 进入正题。3D打印机我是用来玩镜头的,所以先打一个实验台架,用来测量各镜头的参数。钢管是另找的,其它的零件全是打印的。 这些是爱展能6-90镜头测试的工作照: 顺便再测一个施耐德6-70/1.8电影镜头: 根据测试的结果再第二次打印爱展能6-90/1.4的中间接筒部分。装上以后是这样的(材料是黑色碳纤维): 这次的成本低了很多哈。如果不考虑打印机折旧,光材料钱,打印一个中间筒才30几块钱。 试拍爱展能6-90/1.4。上面是工作照,下面是样片(家里的真花都让我给养死了,只好用一个绢花代替): 焦距90(等效全画幅500mm左右): 焦距40(等效全画幅270mm左右): 画质比第一次有了很大的提高,有点意思了。 施耐德镜头一时还找不到合适的转接环。需要在成品的C口转接环上再机加工一下。春节期间各加工厂都不上班,没法加工正式的,所以只能在台架上试拍一下,虽然用布蒙着,但还是有点漏光。先不管它了,体验一下效果。 焦距6(等效全画幅40左右): 焦距15: 焦距40: 焦距70: 一台3D打印机,救活一堆老镜头   (转载自今日头条/原创:色影无忌/作者:fionan)

2019-03-09 09:53:46

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瑞典计划为养老院的老年人提供3D打印食品

2019年3月8日外媒报道,瑞典市政当局计划在养老院提供3D打印食品。市政当局希望通过使3D打印的食物来改善居民的胃口。 ”举个例子,今天的食物看起来并不十分好吃的样子,让你难以咀嚼吞咽。”西海岸哈尔姆斯塔德市餐饮部门负责人Richard Asplund解释道。“因此,我们的想法是通过重新创造食物的原始形状来使食物看起来更好吃。” 位于西海岸的哈尔姆斯塔德市正在计划使用3D打印机来处理纯化的西兰花和鸡肉,现在这些鸡蛋和鸡肉加入了用鸡蛋和淀粉加厚的无光圆形或方形厚片,然后将其重新塑造成小花和鸡腿。 调国家创新机构Rise项目的研究员Evelina Hoglund表示:“还有一个很大的问题,就是那些如果每天都吃一样的食物人们会因此而营养不良。”并且,瑞典约有8%的成年人咀嚼或吞咽困难。 据悉,Rise正在与市政当局,食品供应商Findus和Solina,3D打印公司Cellink和Addema以及隆德大学和克里斯蒂安斯塔德大学的研究人员合作。根据Hoglund女士的说法,第一个挑战是制作出专为医疗技术行业设计的3D打印机,保证卫生达标的同事满足数量需求。 该项目目前处于研究前阶段。预计到今年年底,瑞典南部哈尔姆斯塔德和赫尔辛堡的护理院将提供初级膳食。该项目的另一部分将是开发适合个人的食谱,同时考虑饮食要求或食物偏好。

2019-03-08 14:48:46

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让珠宝模拟花朵生长形状,也就3D打印机能做到了!

自然界植物生长,花朵开放的美可以说是让人深刻难忘的,而如果在电脑上使用正确的算法进行编程的话,可以近似地模拟自然界生物的生长,并将这些美丽的形状制作成饰品,这是一个非常好的创意。 有一家非常独特的设计工作室NervousSystem就专门开发各种能够自动生成设计的方法。他们将计算机算法与实体工具相结合,创造出带有复杂、非常规几何形状的对象,既漂亮又非常独特。他们最新开发的设计生成系统——Floraform,Floraform系统主要使用了三种不同类型的差别化生长模式,并以多种不同的方式进行组合,再加上一定的外部因素,最终模拟出了鲜花绽放。 第一种类型是基于点或尖的。其生长区是单点,类似于在植物中典型的茎部的生长锥。它在一个固定的单点上生长,随机****被自行关闭。这个时候,各茎独立地起作用,并且重复相同的行为。 第二种类型的差别化生长被称为基于线/行的,或者扁状的生长。生长区开始于一个点,但不是****成两个独立的茎,这些点还保持连接。某些类型的仙人掌生长就是这种类型。 第三类差别化生长则是基于边缘的增长。它的扩张几乎完全集中于某个特定的边缘,并最终达到满满地绽放的效果。 Floraform在生成首饰时会把人体作为环境约束条件输入,这样每件珠宝在“生长”的过程中会记住手指、手臂、或颈部的形状以达到完美的匹配。最终的效果就像是首饰围绕着人身体自然生长出来的那样。 所有的Floraform系列珠宝都是使用3D打印技术打印出来的,普通的使用的是尼龙材料和选择性激光烧结(SLS)技术;而贵金属的作品则是先3D打印出高精度蜡模,然后用失蜡法铸造的。 目前,Floraform系列珠宝只能通过NervousSystem直接购买,但他们正在开发一种基于云计算的版本,让用户可以数字化培育自己的虚拟Floraform花园。据推测,该应用可以被用来创建定制的形状和设计,然后可以3D打印出来。 (本文转自3dprint.com)

2019-03-08 10:38:15

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皮肤生物3D打印再突破!可将双层皮肤直接印在伤口上

外媒3月3日讯,Wake Forest再生医学研究所(WFIRM)在一项突破性研究中创造了一种移动皮肤3D生物打印系统,可以将双层皮肤直接印在伤口上。该团队于2月12日在科学报告中发表了他们的研究结果,发现这种治疗方法可以使用患者自己的细胞“打印”新皮肤,帮助治愈大伤口或烧伤。更重要的是,它是可"移动"的,这对于那些不方便移动的患者来说是个好消息。 “这项技术的独特之处在于系统的移动性以及通过扫描和测量它们来提供广泛的伤口现场管理能力,以便将细胞直接放在创造皮肤所需的位置,”WFIRM助理教授Sean Murphy说。研究小组报告说,主要的皮肤细胞,真皮成纤维细胞和表皮角质形成细胞,可以很容易地从患者未受损组织的样本中分离出来。成纤维细胞是合成细胞外基质和胶原蛋白的细胞,其在伤口愈合中起关键作用,而角质形成细胞是在表皮(皮肤的最外层)中发现的主要细胞。 新技术确实令人印象深刻。研究人员通过将皮肤直接印刷到临床前模型上,展示了该系统的概念验证。首先,将由这些细胞和水凝胶基质组成的墨水放入3D生物打印机中。接下来,涉及扫描伤口的设备的集成成像技术,将数据馈送到软件中以告知打印头将细胞逐层递送到伤口中的何处。该团队发现该系统复制并加速了正常皮肤结构和功能的形成。 下一步是对人类进行临床试验。虽然皮肤移植物目前用于治疗伤口和烧伤,但是足够的伤口覆盖通常是一个挑战,特别是当收获健康皮肤的可用性有限时。来自供体的皮肤移植物是一种选择,但总是存在风险供体移植物将被患者拒绝。皮肤移植也会产生疤痕。“该技术有可能消除痛苦的皮肤移植物的需要,导致患有大量伤口或烧伤的患者进一步毁容,”WFIRM主任Anthony Atala,M.D说。“可以提供广泛伤口的现场管理的移动式生物打印机可以帮助加快护理的提供并降低患者的成本。” 使用WFIRM 3D生物打印机系统,研究人员可以看到新的皮肤从伤口中心向外形成,这只发生在患者自己的细胞被使用时,因为组织被接受而不被拒绝。“如果你提供患者自己的细胞,他们会通过组织前方更快地开始愈合过程来积极地促进伤口愈合,虽然还有其他类型的伤口愈合产品可用于治疗伤口并帮助它们闭合,但这些产品实际上并不能直接促进皮肤的产生。” (本文编译自3ders.org)

2019-03-07 13:12:26

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美国军队使用空军发明的钢合金3D打印超强钢部件

外媒3月7日讯,最近在美国陆军作战能力发展司令部的陆军研究实验室,材料制造科学家成功使用空军发明的钢合金进行3D打印出超高强度的复杂几何形状。 “我认为这将真正彻底改变当前的运输格局,”该实验室制造科学和技术部门的团队负责人Brandon McWilliams博士说。 “增材制造将对维持产生巨大影响。”虽然进展保持稳定,McWilliams说可靠的3D打印金属部件还有很长的路要走。但它的好处将是巨大的。“只要您拥有原材料和打印机,您就可以随心所欲地制作任何需要的物品,而不必担心携带整车,或者装载大量备件。” 陆军研究人员正在使用AF96的粉末,AF96是一种超强特种钢合金,最初是由美国空军粉末床融合工艺开发的,这是一种基于粉末的3D打印技术。与使用粘合剂液体将建筑材料的颗粒粘合在一起的粘合剂喷射3D打印不同,粉末床熔合技术使用电子束作为熔化过程的能量源。 3D打印机的激光选择性地将粉末熔化成图案,然后打印机用另一层粉末涂覆底板并重复该过程。 McWilliam团队的材料工程师Andelle Kudzal博士说:“我们能够打印出具有内部结构的零件,这些零件在使用铣床或机床零件时不一定能够以很大的尺寸精度制造。”由此产生的部件具有复杂的设计特征,没有模具可以创造。陆军研究人员表示,这种钢合金具有惊人的品质,更重要的是地面车辆更换零件的潜在应用。“我们刚刚印刷并开发加工周长的这种材料可能比商业上可获得的材料强约50%,”McWilliams说。 但3D打印的部件是否会在战场场景中起到重要作用呢? “我们已经为M1 Abrams [主战坦克]涡轮发动机打印了一些空气扇。”McWilliams说。 “但它的实际使用效果并不是很好。就战场情况来说,3D打印的部件可能会让你的坦克再次运行几个小时或几天,但另一方面,3D打印制造的部件是否与OEM [原始设备制造商]部件一样好?“ 研究人员表示,他们正在计划两个战略,一个是战场维持,现有部件的替换和支持遗留系统,第二个是关于期货系统。“这就是我们与原始设备制造商和行业进行整合的地方,看看他们正在研究的事情,看看我们如何才能更好地推动最先进的产品,”McWilliams说。 空军最初开发的这种合金用于掩体炸弹应用。他们需要一种非常高强度和高硬度的金属,同时它们也必需是经济实用的。“军队的好处在于它具有广泛的应用范围。我们对地面战车感兴趣,因此它可以用于替换零件,”McWilliams说。 “现在地面车辆中的很多部件都是钢制的。所以这可以作为替代品而不必担心材料特性,因为你知道它会变得更好。” 目前,该实验室正在与行业和学术研究人员密切合作,对新合金设计进行建模,执行计算热力学,并加快向士兵提供材料的过程。 (本文编译自3ders.org)

2019-03-07 10:58:57

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如此艺术感十足3D打印外墙你有没有见过?

外媒3月7日讯,最近慕尼黑工业大学(TUM)的建筑师与David Wolferstetter Architektur(DWA)合作3D打印了一面外墙,据悉该外墙将作为德国慕尼黑德意志博物馆的新入口。 每个3D打印的墙面宽60厘米,高1米,集通风,隔热和遮阳等功能于一体,而且透明印刷塑料看起来比我们习惯看到的层状混凝土斑点更光滑。 这些功能中的一些由元件内部的电池提供电源,这些电池提供稳定性,同时产生用于绝缘的充气腔。阴影效果由材料中的波浪产生,按照指定的方式漫射光线,并且嵌入的导管可以让空气从3D打印元件的一侧循环到另一侧。 立面元素采用FDM 3D打印和聚碳酸酯材料制成, 甚至提供可调声学效果,3D打印塑料的微结构表面允许声波以某种方式通过和反射。3D打印的外墙是使用瑞士3D打印机公司Delta Tower的3D打印机制作的。 “3D打印极大的丰富了设计可能性,”TUM建筑设计与建筑围护结构副教授兼建筑师兼研究员Moritz Mungenast表示,“我们可以利用3D打印技术来实现通风,遮阳和空调等功能。而不像以前那样对昂贵的传感器,控制程序和电机的需求。除了功能元素外,3D打印立面的不均匀和流畅的表面形状也有说法。例如,波浪相撞的表面可以让它们在夏天保护立面免受热量影响,并在冬季尽可能多地接受照射。” 3D打印墙壁无疑是很有潜力的,但要想更进一步,比如能够抵挡紫外线等功能之前,需要进行更多测试。在慕尼黑的TUM主楼正在建造一个1.6 x 2.8米的墙壁,传感器将收集相关数据,以帮助建筑师改进设计。 设计师表示未来希望能够将这些3D可打印的外墙元素融入建筑物,如博物馆,图书馆,购物中心和会议室。研究人员正在计划将3D打印的外墙用作慕尼黑德意志博物馆的新入口。 (本文转自3ders.org)

2019-03-07 10:15:48

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新3D打印活细胞,可将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳!

外媒3月7日讯,来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员成功地将3D打印的活细胞转化为乙醇和二氧化碳气体(CO2),这种物质类似于啤酒。 微生物通常用于将碳源转化为有价值的最终产品化学品,这些化学品在食品工业,生物燃料生产,废物处理和生物修复中具有应用。研究人员表示,使用活微生物代替无机催化剂具有反应条件温和,自我再生,低成本和催化特性的优点。 活体全细胞的3D打印可以帮助研究微生物行为,通信,与微环境的相互作用以及具有高体积生产率的新生物反应器。 LLNL团队将3D打印的冻干活酵母生物催化酵母细胞(Saccharomyces cerevisiae)转化为多孔3D结构。独特的工程几何结构使细胞能够非常有效地将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳,类似于酵母本身。可用于制造啤酒。这种新型生物油墨材料使3D打印结构具有自支撑性,具有高分辨率,可调节的细胞密度,大规模,高催化活性和长期可行性。他们的研究发表在Nano Letters期刊上的ACS编辑选择文章中。 LLNL材料科学家方谦说:“与大块薄膜相比,具有细丝和大孔的印刷网格使我们能够实现快速的传质,从而使乙醇产量增加数倍。我们的油墨系统可以应用于各种其他催化微生物,以满足广泛的应用需求。在这项工作中开发的生物打印的3D几何形状可以作为多种生物转化过程的过程强化的多功能平台,使用多种微生物生物催化剂生产高价值产品或生物修复应用。“ “固定化生物催化剂有几个好处,包括允许连续转化过程和简化产品纯化,”该论文的另一位作者Baker化学家说。“这项技术可以控制生物材料中的细胞密度,位置和结构。调整这些特性的能力可用于提高生产率和产量。此外,含有如此高细胞密度的材料可能具有新的,未开发的有益特性,因为细胞包含大部分材料。“ “这是用于制造化学反应器的3D打印固定化活细胞的首次演示,”该论文的共同作者杜斯特说。“这种方法有望使乙醇生产更快,更便宜,更清洁,更高效。现在,我们通过探索其他反应来扩展这一概念,包括将印刷微生物与更传统的化学反应器相结合,以创建解锁新的混合或串联系统可能性。“ (本文转自3ders.org)

2019-03-07 09:21:19

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看如何3D打印细菌以制造功能性复杂材料?

最近,苏黎世瑞士联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员开发出了一种生物相容墨水,用于活细菌的3D打印。这一突破使得生产高纯度的生物医学纤维素或生产能够分解有毒物质的生物材料成为可能。 苏黎世瑞士联邦理工学院的研究人员展示了一种3D打印方法,通过将自然多样的细菌代谢与增材制造的形状设计自由结合,创造出细菌衍生的功能性材料。为了实现这一目标,研究人员将细菌植入生物相容性和功能化的3D打印油墨中,并3D打印了两种材料,一种材料能够降解污染物,另一种材料是可用于医学领域的细菌纤维素“活性材料”。 研究人员由此预见一个新的未来:通过这种3D打印平台,可以打印活细菌 – 那些有益的细菌,为3D打印复杂材料提供非常有用的功能特性。这其中的奥秘来自于研究人员配置的3D打印墨水“Flink”- 功能性活墨水”。 据研究人员,Flink墨水为生物化学和生物医学提供了巨大的潜力。通过选择不同的细菌种类来影响研究人员称之为3D打印“生物化学工厂”的物理特性,甚至可以通过调整配方用来制造人造皮肤以治疗烧伤患者。 拿恶臭假单胞菌来说,它可以分解有毒化学品苯酚,在化工行业中可以用来修复环境污染。而木醋杆菌,可以分泌高纯度纳米纤维素,从而缓解疼痛。研究小组通过不同的细菌配方来试验缓解疼痛和保湿性能,并尝试探索可用来治疗烧伤的墨水配方。 然而,这只是细菌世界的冰山一角。新的3D打印平台可一次打印四种不同的细菌墨水。通过精确地改变每种细菌的浓度,可以3D打印具有不同物理和功能特性的复杂材料。 含有细菌的3D打印墨水由生物相容性水凝胶(含有透明质酸、长链糖分子和热解法二氧化硅)组成,从而成为可3D打印的固态形式。而含有糖的混合培养基可以保持所选的细菌混合物的活性。 对于初学者来说,这种细菌墨水可用于高级生物医学应用,例如治疗烧伤患者和其他皮肤病患者。这种3D打印平台还能够制造用于治疗各种损伤的基于纤维素的3D伤口贴片。 不过,这种组合可能会做出更多辉煌的事情,3D打印只是一种工具,如何利用这种工具发挥更大的价值还需要与多种学科的研究能力相结合。 (本文转自3D科学谷)

2019-03-06 09:23:52

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迈凯轮借助3D打印技术开发赛车手胸部保护“盾牌”

提到迈凯轮,我们可能首先想到的是迈凯轮赛车车队,其实迈凯轮是个科技集团,主要由迈凯轮车队,迈凯轮汽车公司和迈凯轮应用技术三大业务部门组成。迈凯轮应用技术业务部门的主要业务包括数据分析、高级材料研发、模拟装置研发等。3D打印技术是迈凯轮的应用技术业务部门使用的主要技术。而借助3D打印技术,迈凯轮还获得了快速的原型制造能力,从而有力的提升了专业化产品的开发速度。 迈凯轮与3D打印设备与服务商Stratasys还建立了合作伙伴关系。这一合作伙伴关系已经取得实质性的进展,包括迈凯伦的一级方程式赛车上已经安装了一些3D打印制造的部件。 所以,当车队的一名赛车手发生肋骨受损的意外时,迈凯轮理所当然的又开始向3D打印技术寻求解决方案:驾驶员提供可穿戴的盔甲“盾牌”。由于其肋骨受损无法完全保护其重要器官,包括心脏和肺部,赛车手接受了胸外科手术。这件事情,让迈凯轮应用技术部门开始创造可以保护肋骨的防护产品,从而为赛车手提供赛道上的日常保护。项目团队开始对赛车手的胸部区域进行测量和3D扫描,以便设计出完美贴合的保护板,保护最脆弱的区域并消除潜在的伤害危险。 这是一个全新的探索,项目团队花了几个小时创建了一个详细的需求规范来对开发过程进行引导,仅仅是创造和发展想法就花费了1个月。在执行过程中,项目团队与材料和纺织专家协商创建可穿戴的服装,同时使用扫描数据为胸板“盾牌”创建CAD文件。他们使用Stratasys FDM和PolyJet 3D打印机来对“盾牌”进行原型制作。 获得满意的原型后,项目团队采用了荷兰DSM的Dyneema纤维,这是一种基于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的高性能纤维。 其强度极高,比钢丝高 15 倍。但是它非常轻 – 最多可比芳纶等材料轻 40%。Dyneema纤维非常适合用于身体装甲,具有抗冲击性的机织织物的韧性树脂系统带来了特殊的防护效果。团队还采用了用于F1车辆的Zylon纤维,这种纤维具有刚直的线性高分子结构。此外,还采用了抗弯刚度大、承载能力强的刚性碳纤维。 最后,“盾牌”完美地贴合赛车手的身体,并通过三块板与可以穿在衣服下面的网眼布料连接。平板由凝胶材料制成,旨在减轻负荷并保护身体。“盾牌”成功通过了高冲击力的测试,这使得赛车手在极速驾驶的时候有信心不受到胸部致命的伤害。 根据迈凯轮首席医疗官Adam Hill博士,从数字治疗到量身定制的人类健康计划和定制化的医疗器械,迈凯轮的目标是创新型医疗保健解决方案,这些解决方案是为个体患者量身打造的。 而迈凯轮所有项目的共同点是数据,通过数据来构建产品模型,然后创建解决方案。迈凯轮应用技术业务部门有着几十年的精英赛车竞赛开发的洞察力和技术血统,现在可以使用这种技术来帮助其他同样需求的人,数字化的设计意味着产品可以完全实现定制化,以适应任何人的尺寸,为他们提供最贴心的保护。 自上而下的技术渗透与转化正是迈凯轮应用技术业务部门的发展策略,他们还尝试着将经过F1测试的制造技术运用到新产品中,例如一款名为“Venge”的专业品牌自行车,它采用迈凯轮的结构技术(轻量化、空气动力学、刚度),使其成为受国际自行车联盟认可的全球最快的自行车。 目前,3D打印技术在这个案例的应用中还只是原型的用途,随着3D打印材料技术的发展,或许有一天3D打印材料将实现“真”材化。 (本文转自3D科学谷)

2019-03-06 09:08:13

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原型开发,如何选择3D打印还是CNC?

在制造产品原型用于支持产品开发的时候,3D打印和CNC(计算机数控)铣床是两种需要考虑的原型制作工艺,那么在具体应用时,尤其是当设计和产品规格尚未敲定时,该如何在这两种工艺中做选择呢?结合具体案例,我们可以了解两种工艺各自的特点。 3D打印流程优势:1、无需使用模具,可制造复杂的几何形状,同时不会对时间或成本产生影响。它让用户可以快速交付小批量零件,并可以灵活、敏捷地适应设计变更。2、支持并行零件处理流程,节省时间。用户可以在单个项目中生产多个零件、生产单个零件的多个版本,或生产不同项目的多个零件。3、无需使用多种设置来制造零件,无需操作员监督或干预。在开始作业后,设备会一直运行,直到完成零件制造。 关于时间和成本的例证:以下示例使用37.00美元/小时的劳动力成本费率。对于每小时机器时间成本,这些示例对 3D打印和CNC均使用1.00美元的值*。对于基于扩展体积计算的材料成本,3D打印使用 1.00美元/英寸3,而CNC使用0.50美元/英寸3**。(以便携式托盘和工业机器人转接器为例) 质量特征:1、 材料。3D打印流程作为整体可以处理广泛的材料类别,但每种技术只能处理一类材料,涵盖相应类别中的少量材料。CNC可以加工多种材料,其中的每一类材料都包含很多选择,限制因素仅在于材料是否可加工。2、材料属性。在进行CNC加工后,所得原型的机械性能几乎与原材料相同。在进行3D打印后,原型的性能与原材料的性能相似。还要考虑的是,因为流程的分层性质,3D打印零件通常具有各向异性。3、CNC工艺公差更小。4、CNC表面光洁度更好。 如果只考虑公差和光洁度的话,CNC无疑是最优的选择。但是,考虑到成本、人力及交货期等综合因素,3D打印技术具备明显的优势。所以,当前采用3D打印技术的时候,设计考虑因素包括:1、零件尺寸与订单数量−− 批量生产小零件更为经济。2、 零件尺寸与设计复杂度−− 具有中高复杂度的中小体积零件最理想。3、 零件表面积与边框体积−− 每立方英寸表面积越大,表示特征越多。驱动因素包括:1、 快速、高效的产品交付。2、 确保可以进行多次设计迭代。3、可更改设计。 (本文转自Stratasys)

2019-03-06 09:05:26

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替代钎焊,NASA成功测试3D打印火箭发动机点火器

众所周知,两种金属材料的接头强度是一大加工难点。日前,美国宇航局NASA已经成功测试了由两种不同金属合金制成的3D打印火箭发动机点火器。测试是在****巴马州的马歇尔太空飞行中心完成的,这揭示了3D打印的另一大应用潜力:解决钎焊加工所面临的挑战。 根据马歇尔工程总监主任Preston Jones,用两种不同的合金制成的3D打印火箭组件是一项了不起的技术成就。3D打印技术可以将未来的火箭发动机成本降低三分之一,制造时间减少50%。 这款3D打印的火箭发动机点火器,标志着NASA能够首次使用3D打印成功地将功能部件中的两种金属合金组合在一起。位于马歇尔的NASA工程师说,这一突破可能开启火箭点火器更快的开发周期,并降低发动机点火器在未来的生产成本。 传统上,关键的发动机部件是使用钎焊的复杂且费力的工艺制成的,钎焊是一种缓慢而昂贵的工艺,并且需要体力劳动和各种不同的步骤来配合完成。通过3D打印将两种金属材料打印成一个单一部件,NASA开辟了一种更高效、更经济有效的制造火箭发动机点火器的方法。 与熔焊不同,钎焊是采用液相线温度比母材固相线温度低的金属材料作钎料,将零件和钎料加热到钎料熔化,利用液态钎料润湿母材、填充接头间隙并与母材相互溶解和扩散,随后,液态钎料结晶凝固,从而实现零件的连接。 钎焊时,液体钎料要沿着间隙去填满钎缝,由于间隙很小,如同毛细管,所以称之为毛细流动。毛细流动能力的大小,能决定钎料能否填满钎缝间隙。 根据马歇尔的材料和工艺实验室的高级制造负责人和项目负责人Majid Babai,消除钎焊过程并将双金属材料制成单一组件,这不仅可以降低成本和制造时间,而且还可以通过提高组件的可靠性而降低质量风险。 通过3D打印过程将两种材料分散熔合在一起,两种材料内部晶粒产生粘结,使得任何硬质过渡都被消除,从而零件不会在巨大的压力和温度梯度变化下发生断裂情况。 该零部件由铜合金和Inconel合金制成,通过DMG MORI(德马吉森精机)开发的混合3D打印工艺生产出来,点火器部件的高度为10英寸、宽为7英寸。 此外,DMG MORI的系统提供了一个独特的功能:用户可以选择在打印过程中对零件的内部进行CNC机加工。换句话说,3D打印机可以在增材制造和减材制造加工之间进行转换,从而在其组件的整个轮廓完成之前进行完善组件内部结构的精加工作业。 马歇尔太空飞行中心的工程师团队对3D打印的点火器进行了完整的测试。测试过程包括30多个低压热火测试。经过大量的热火试验,****巴马大学的研究人员得到了零件解构数据用于分析。最后,他们发现,零件的两种合金有着很好的扩散分布,形成了很高的接头强度。 根据马歇尔SLS液体发动机部门经理Steve Wofford,NASA对这种新的3D打印先进制造技术对空间发射系统可能做出的更大贡献感到鼓舞。在下一代火箭发动机设计中,NASA渴望通过3D打印技术创造更大、更复杂的飞行组件。

2019-03-06 08:09:44

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MIMAKI带来彩色的LED光固化3D打印解决方案

3D打印领域有三个明显的趋势,一是以美国惠普、日本佳能为首的二维打印机厂商纷纷进入到3D打印设备市场,通常是进入到塑料领域的3D打印;二是以德国德马吉森精机、德国通快为首的传统CNC机床厂商纷纷进入到3D打印领域,通常是进入到金属领域的3D打印;三是颠覆性的高科技创业,尤其是以Carbon、Desktop Metal这类的企业,创始人以学院派为主,并且在产品未正式诞生之处就吸引了上亿美金的投资资金而刷新业界视线。 MIMAKI公司远不是最出名、更不是最大的大幅面打印机生产厂家,总部坐落于日本距东京大约1小时新干线路程的长野县一隅(距东京大约200公里),相对于IT业巨无霸惠普、佳能这样的同行,他至多只能算是一个地方小企业而已。但MIMAKI的技术很特别,在大幅面喷绘机、雕刻机、工业用大平台雕刻机、印染打样机、平台喷绘机等方面独树一帜。如今,MIMAKI又推出了逼真彩色的LED光固化3D打印解决方案。成为二维打印机厂商挺进三维打印领域的又一家特色企业。 MIMAKI声称他们的3DUJ-553 UV LED3D打印解决方案是世界上第一台有超过1000万种颜色的3D打印机,能够生产颜****真的标志、原型、零件、产品,从而消除了费时费力地手工绘制3D打印产品的必要。 根据Mimaki,这款设备的推出主要针对市场上色彩和去支撑两大痛点。色彩方面,通常市面上的3D打印设备难以以逼真的色彩生产产品。这通常要求打印完成后通过手绘或机器喷涂的过程,这是耗时而昂贵的。其次,大多数3D打印对象在打印完成后都需要去除稳定的支撑结构。这既需要时间又带来风险。 Mimaki的3DUJ-553 3D打印设备可以以打印照片的色彩来实现3D打印,色彩的选择包括1000万种不同的颜色。此外,水溶性支撑材料可以很容易地被洗掉而不会损坏产品。这使得这款3D打印设备适合用于教育、医疗、制造业、建筑业等领域。 具体来说,Mimaki实现超过1000万种颜色的3D打印要归功其独特的UV LED固化方法。3DUJ-553的彩色打印不仅意味着打印结果的全彩特点,也允许通过开发的模拟配置文件在PC显示器上准确地观看颜色。 3DUJ-553所使用的光敏树脂含有丙烯酸树脂成分,生产的产品硬度相当于ABS树脂。这意味着3D打印的产品不需要额外的保护措施,即便通过螺钉连接零件也不会损坏产品。此外,这种树脂还具有耐候性,表面光滑的特点。 3DUJ-553采用水溶性支撑结构可以很容易地被水冲洗掉。这样对于3D打印非常精细的物体就具备了明显的优势,轻易地就可以去除支撑材料,而不需要像其他3D打印过程那样通过切割或刮除的方法去除支撑材料。

2019-03-06 07:01:40

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3D打印床头灯,感受不一样的夜间阅读体验

前不久,来自于DeDesigned工作室的巴塞罗那设计师托尼设计制作了一款风格简约时尚的3D打印床头灯。在工作室官网上发布数据后,这款定名为Minimal的灯具作品获得了无数创客的好评。 Minimal 3D打印床头灯非常适合夜间阅读使用。它的顶部可150度旋转,让用户能够自由地通过变换角度来调整光线。同时,它美观时尚的外观则体现出了一种格调,增添了室内整体的简约装修风格。它总共由6个3D打印的零部件组成,经过托尼的优化,这些零部件使用了较少的支撑结构,整个打印过程也无需太长时间。虽然没有做额外说明,不过托尼在打印过程中使用的应该是透光性较好的白色或透明PLA材料。 托尼还特别在灯件的基座部分设计了一个可以填充沙子的隔间。在使用沙子对隔间进行填充,能够为底座增加重量,使轻质塑料灯具具备了更逼真和坚固的紧实感。 除了3D打印的部件外,制作这款床头灯还需要准备灯线、螺丝、LED灯等材料。需要特别说明的是,由于整体结构是使用PLA材料打印的,为了避免塑料的熔化,这里建议使用功率低于7W的LED灯泡。 整个拼装过程也比较简单,在底座顶部特定位置旋上螺丝,再把装有LED灯的灯罩固定,连接灯线后,一款别致的3D打印床头灯就制作完成了。感兴趣的朋友也可以下载STL文件,尝试着自己动手DIY一款。在这样一款3D打印的创意灯具下阅读,一定会别有一番意境。   (编译自www.3ders.org)

2019-03-05 16:09:08

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里程碑!太空制造3D打印大型梁结构件并通过测试

3D打印的未来不仅仅在于用于地球上的制造业,还在于用于航天领域的空间制造。Made In Space公司正致力于将这一切变为现实。Made In Space 新的太空制造计划是一台形似蜘蛛的太空制造设备Archinaut,该设备集成了3D打印机和机械臂。 最近Archinaut取得了重大突破,3D打印了复杂硬件和超空间结构,并在模拟环境下的外空间环境中成功通过测试。Made In Space的工作场所位于加州的 Moffett Field,是由一个废弃的海军航空基地改造而成的,在这里还有NASA的Ames研究中心以及其他空间技术创业公司。美国现在的一个趋势是私人公司正在开始协助甚至接管美国航空航天局的一些任务,这些任务正推动空间探索走向商业化。 具体来说,NASA的Archinaut TDM 项目是由Made In Space牵头,以期在2020年最终将这项技术投入轨道空间建设中。而当前Archinaut首次完成在微重力环境中完成制造任务的测试代表了重大里程碑。 Archinaut本质上是一个具有机器人手臂的3D打印机,可以自动地组装和打印结构件。通过测试的是用于组装空间站或探测车的大型梁结构件和其他部件。NASA技术将在2018年进行另一项重大测试,下一步将是送到空间中进行实际测试。 空间制造具有巨大的潜在优势,不仅适用于太空探索和定居,这项技术的成功将意味着太空中的建设任务可能变得越来越自主,独立于人类的参与,并且由于在发射时占用更少的初始资源,更具成本效益。 达到目标目的地后,机器人3D打印机可以在现场打印并组装所需的所有零件,进行各种不同的任务和实验。甚至可以扩展到生产更多的机器人3D打印机,而这种完全自我复制的技术将使外层空间建设发展呈指数级增长,也许将实现在月球或火星上自发建造定居点。 从11月开始,Made In Space还将开始使用名为ZBLAN的稀有玻璃材料进行光纤的空间生产。这种材料将使纤维能够传导比常规硅纤维高达100倍的信号。有趣的是在空间中制造ZBLAN材料比在地球上容易得多,因为在地球的重力环境下会导致不希望出现的晶体形成。 (本文转自51shape)

2019-03-05 09:13:36

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3D打印模具冷却水路设计中的几点注意事项

传统的模具内,冷却水路是通过交叉钻孔产生内部网络,并通过内置流体插头来调整流速和方向。金属3D打印技术在模具冷却水路制造中的应用则突破了交叉钻孔方式对冷却水路设计的限制。现在,模具设计企业可以设计出更靠近模具冷却表面的随形水路,它们具有平滑的角落,更快的流量和更高的冷却效率。 那么,设计3D打印模具随形冷却水路的时候是否有一些技巧或注意事项呢? 美国注塑模具制造企业Diamond Tool and Engineering 与其3D打印模具的合作伙伴针对这个问题分享了一些经验。 美国明尼苏达州的Diamond Tool and Engineering公司专门为医疗行业制造紧密度容限和多腔的注塑模具。Diamond Tool and Engineering公司为其注塑模具制造了带有随形冷却水路的模具镶件。 Diamond Tool and Engineering 3D打印模具镶件的设计和制造是在其合作伙伴3DPrintedParts公司的帮助下完成的。 3DPrintedParts公司表示,3D打印技术的价值要体现在为注塑模具所带来的产品附加价值中。据悉,模具制造用户可以通过金属3D打印技术顺利的构建具有随形冷却通道的模具型芯,使模具内的温度变化更加均匀,从而在时间、成本和质量方面优化模具加工过程,有助于缩短加工周期、减少翘曲变形、加快注塑产品交货期,以及提高产品设计的灵活性。 3DPrintedParts的设计团队在进行3D打印模具镶件设计时,对传统的镶件设计思维进行了突破,3DPrintedParts 总结了几点3D打印模具镶件设计的技巧和经验:除了设计随形水冷水路之外,设计团队还用在模具的部分区域中设计了晶格结构,取代原来的实心结构。晶格结构意味着能够节省打印材料和打印时间,同时降低打印成本。 在使用金属3D打印机制造悬垂结构时,往往需要在设计时为该结构添加支撑,而对于冷却水路这种内腔结构,后续去除支撑的难度很大,如将支撑结构残留在内腔结构中往往会影响冷却介质的流动。如果能够在设计时考虑到这些因素,并避免添加支撑,那么将可以消除支撑结构对模具冷却性能的影响。3DPrintedParts公司表示,他们在不添加支撑结构的情况下,可打印出与水平方向之间25度角的悬垂结构,这意味着他们能够在无需后续机加工的情况下,制造出更优异的几何结构。注意高度与厚度比 – 一般来说,高度与壁厚比不超过15:1。 打印粉末的去除问题- 在金属打印的过程中,冷却通道内腔内会被没有熔化的金属粉末所填充,所以在设计时需提前考虑到这个问题,并考虑内腔结构中的粉末如何进行清除。 冷却通道的形状 – 圆形螺旋状的水路看起来不错或者是建模相对容易,但是这种设计的冷却效果并不一定是最有效的,冷却通道的轮廓将根据需要进行改变。 3DPrintedParts公司表示,由于3D打印模具冷却水路与模具型芯的设计是共形的,这种设计使冷却周期从35-40秒缩短到6.7秒,大幅提升了注塑模具的冷却效率。 (本文转自51shape)

2019-03-05 08:32:37

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德国IFW研发3D打印骨钻,减少高温对人体组织损伤

最近,德国汉诺威莱布尼兹大学的生产工程与机床研究所(IFW)研制出了一款新型3D打印的切骨钻。这款切骨钻的钻头内带有冷却孔,可有效避免在手术时产生的免高温会对人体组织造成损伤(手术时典型的钻骨操作温度可达48℃)。 这款新型切骨钻是IFW通过Toolcraft公司使用粉末床选择性激光熔化金属3D打印设备制造的,设备来自于Concept Laser 公司。 切骨钻头的尺寸与常规的骨钻相同,但不同之处在与3D打印钻头内部含有非常细的冷却通道(直径为1.2mm)。在骨钻使用过程中,冷却液在外部装置的驱动下在钻头内部进行循环,从而带有钻骨时所产生的热量。 目前,IFW已经以水作为冷却液测试了这种3D打印骨钻,证明其降温幅度高达70%。由于钻头内冷通道的造型复杂,并且尺寸微小,这种结构通过传统加工工艺是无法实现的。通过金属3D打印工艺制造这种内冷通道,为骨钻内冷结构的设计优化带来了更大的空间。 据了解,基于粉末床选择性激光熔化的金属3D打印技术已在机械加工刀具制造领域进行了商业转化,这些刀具同样带有复杂内部冷却通道,金属3D打印技术在其中发挥的价值与骨钻制造是类似的。Concept Laser 的金属3D打印设备,就已被德国的机床工具公司玛帕用于制造QTD系列刀具,刀具具有复杂的螺旋冷却通道,从而提高了冷却液到钻头顶部的流动过程中的热传导能力。玛帕的钻头与之前的钻头相比使用寿命更长、运转速度更快。

2019-03-05 08:30:21

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推进3D打印产业化,从理解增材制造零件设计开始

不久前,德马吉森精机-DMG MORI宣布已经收购了德国金属3D打印公司Realizer 50.1%的股份,正式进入SLM金属3D打印领域。通过此次收购,德马吉森精机-DMG MORI将保留Realizer在Borchen的生产组装中心,并在DMG MORI位于德国 Bielefeld的生产工厂开设粉末床激光熔化技术设备的生产线。 粉末床激光熔化技术补充了德马吉森精机现有的增材制造产品线,之前,德马吉森精机Sauer工厂的Lasertec 65 3D混合增材制造设备就是用于激光沉积焊接和铣削的。相当于是融合了DED直接能量沉积技术与铣削技术于一台机床中。 根据德马吉森精机Sauer工厂的董事总经理Patrick Diederich“机床作为长期投资的固定资产,投资回报率是考量购买决策的重要因素。以有竞争力的价格生产零件,这意味着机器必须是完全可靠的,并且可以达到部分或全部自动化,尽可能少的人为干预。” Diederich认为增材制造与传统的加工技术相辅相成,不是用来替代传统加工技术的。事实上,他认为加工制造过程中不同加工工艺的整合以及与传统的机床(如铣削或车削中心)的互动,对增材制造的成功至关重要。像德马吉森精机这样的机床厂商根据机床的能力制造和设计零件,可以说将机床的能力推向极限,从而以最高的效率生产最好的零件。与此同时,增材制造另辟蹊径开创了使用传统机床无法制造的零件创新。” 增材制造技术的潜力巨大,Diederich比较了15年前我们看到的五轴同步铣削技术“我们当时都被五轴机床迷住了,”他介绍说 “当时只是意识到通过五轴机床,我们能够生产出新的和复杂的高品质零件。然而,没有人知道这项技术将如何深刻地改变制造业。我们曾经问自己五轴加工是有趣的,但是我们可以用来做什么?当时并没有清晰的认识。但是很快,设计师和工程师开始明白五轴带来了质量提高,成本降低,生产所需要的机器减少等。因此,公司开始围绕五轴机器设计产品。现在,增材制造也是如此。一旦公司开始理解如何根据金属3D打印机器的能力来设计零部件,其潜力将是巨大的。” 然而,目前在推广增材制造方面存在一些障碍。 Diederich认为,主要的障碍就是意识惯性。了解增材制造提供的可能性,关于材料和设计如何结合起来。设计用于增材制造的零件与传统的思路相差很大,传统机加工从固体钛块加工零件,产生大量的断屑,带来材料的浪费。此外,全球范围内已经建立了一个依赖于传统加工技术的知识库,包括制造规范方面,产品基本上与特定的材料建立了关联。这些材料可能不适用于增材制造。因此,企业必须改变关于现有的材料范围的意识惯性,尝试新的制造技术时不需要指定特定材料,而是指定特定的特性。 思维意识和机器本身的发展不仅有助于在当今制造环境中成功实施增材制造技术走向产业化。据Diederich介绍,还有另外两个重要因素决定了增材制造技术未来的成功:驱动和过程控制软件。 “借助西门子NX,我们有一个强大的编程合作伙伴,”Diederich解释说,“对我们来说,增材制造是另一个制造步骤,而不是一个单独的解决方案。任何进入增材制造设备的零件都将基于CAD建模数据。同样,当零件在增材制造设备上完成时,作业不会完成。后处理几乎总是必需的,因此在增材制造过程之后,零件需要进行机加工。所以贯穿整个制造过程的数据平台是至关重要的。” 此外,过程控制至关重要,Diederich说,“质量的一致性十分关键。因此,加工过程必须不断监测和控制。如果在航空航天工业中使用增材制造技术,这一点尤其重要。” (本文转自51shape)

2019-03-05 08:03:01

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3D Systems为空客打印商业卫星RF滤波器

在射频/微波系统中通常需要把信号频谱中有用的几个频率信号分离出来而滤除无用的其他频率信号,完成这一功能的设备称为滤波器。所以说,在无线通信系统中,滤波器是一种关键的射频部件。最近,空客的防务与空间部门与3D Systems合作,通过3D Systems的直接金属打印技术制造出首个金属3D打印射频(RF)滤波器。 滤波器在CAD技术被广泛应用之前,设计中必须依靠带有一定盲目性的人工调试来逐渐逼近最优化的方案,这不但延长了研制周期,增加了成本,也不易达到最高指标。 随着CAD技术和仿真技术的发展和普及,RF射频滤波器的制造周期得到明显的缩短,质量得到明显的提高。而通过金属3D打印制造出RF射频滤波器是一个重要的突破,金属3D打印技术的运用让空客降低了RF滤波器的重量和制造成本,并缩短了制造时间。这可能会改变世界各地的航空航天公司对RF滤波器,甚至波导的设计和制造。 像Eutelstat KA-SAT这样的高通量卫星可以携带近500个RF滤波器和超过600个的波导。由于是定制设计的,其中的大部分可以处理特定的频率。它们允许所选频道的频率通过,同时拒绝来自所选频道之外的信号。 而将卫星发送至地球静止轨道的成本约为每公斤2万美元,所以减重对通信卫星领域节约成本至关重要。此外,大多数卫星只有10到15年的寿命,缩短生产时间将显著提高卫星迭代的速度和降低设计成本。 RF射频滤波器的内部设计十分复杂精密,通过3D打印可以一次性打印出整个设计,这种制造方式能带来时间、成本和重量方面的益处。由于不再需要连接用途的紧固件,RF射频滤波器的重量减轻。直接金属3D打印省去了让外部轮廓紧贴内部轮廓的成本,无需组装带来了时间和成本方面的效益。 具体使用的设备是3D Systems的ProX DMP 320粉末床金属熔化设备。空客一共测试了三个铝合金样品,这些样品均是用ProX DMP 320打印的,但是采用了不同的加工路径。测试结果表明,每个样品均达到或者超过了严格的要求。 总体来说ProX DMP 320降低了滤波器的生产成本,加快了的周转时间,同时将其质量减轻了50%。

2019-03-05 07:51:56

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浙江大学3D打印可以绽放的花朵或可用于治疗眼部问题

浙江大学化学工程国家重点实验室的工程师们演示了一种“4D打印”过程,它需要投影仪、光固化树脂和石蜡。该技术已被用于创建彩色海芋花的3D打印模型。DLP 3D打印,一个能够创造高质量的塑料零件的技术,现在已经司空见惯了。使用投影仪,这种3D打印机可以将液态树脂逐层固化成特定的二维形状,直到形成完整的三维物体。然而,现在看来,DLP可以用于4D打印只固化一个单一的二维层。这是不寻常的现象,最近在浙江大学化学工程国家重点实验室进行了演示,研究人员在国际学术期刊《先进材料》上发表了他们的发现。 “4D打印”一词指的是许多不同的东西,但在这种情况下,指的是3D打印对象随着时间的推移而改变(第四维度)。浙江大学化学工程学院的谢涛教授解释说,这种4D打印现象背后的秘密在于几秒钟的光固化。DLP投影机的光经过精心编程,以提供一个薄的树脂层与异光固化结构的每一个像素,与树脂变成一个固体塑料形状,这很像DLP 3D打印,虽然光不仅集中在固化树脂,使之成为一个特定的形状,令人难以置信的4D打印过程。 在这个过程中,研究员黄丽梅先放几滴光固化树脂在两片玻璃之间,然后用投影仪照在它。这种光“雕刻”是通过一系列复杂的机械计算,通过灰度变化来实现的。然后材料在几秒钟内从液体变成固体,这就像看一个很短的微型胶卷。但更多的是在这一点上比眼前的情况:在两个玻璃片之间的树脂的每个像素在分子水平上被改变,为后来的转变奠定了基础。 经过精确的“日光浴”下的投影机的光,然后采取树脂填充玻璃面板,揭示了树脂已成为一个平面膜。然后将这种膜放在凝胶状的熔化石蜡中,在那里神奇开始发生。由于每个像素的分子结构不同,每个像素“吸收”的石蜡量不同。这种在扁平膜上的分化使得整个物质在石蜡被吸收时开始慢慢扭曲。在不到三分钟,二维膜已经变成了一个3D的海芋花副本。 不同的光固化材料可以以不同的方式组合,因为某些材料可以用来形成不同的形状。这位教授还认为,4D打印过程可以取代某些领域现有的3D打印技术。“它最大的优势在于它的速度,制备多维材料的整个过程大约是3D打印相同材料所需的时间的十分之一。” 根据中国工程师们的说法,研究人员可以通过选择合适的材料和工艺,将3D打印的对象轻松地转换成四维形状的物体。据中国3D打印网了解,该小组的研究将提醒人们,逐层打印并不是获得多维结构的唯一途径。 而马蹄莲4D打印是视觉上令人印象深刻的过程,能有更多的实际应用,研究人员认为,4D打印过程可用于治疗眼部问题,如近视、远视,用一种类似于花制作一个用于改变眼睛的设备,它将返回一个正常的状态。在不久的将来这种4D打印的将应用于临床。 DLP 4D打印也可以用来创造珠宝。例如,4D打印彩色海芋模型可作为模具,液态金属倒入模具制造铸造件。一旦液体金属冷却,珠宝商将留下一个金属的马蹄莲。超多维快速制造方法可以用来提高珠宝脱蜡过程,珠宝生产效率大大提高。 (本文转自3ddayin.net)

2019-03-05 06:02:32

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