排序
最新发布
  • 最新发布
  • 最多点赞
全部
图片无法显示

广东省中医院芳村医院完成首例3D打印辅助下颅内肿瘤切除术

2017年5月25日,广东省中医院芳村医院脑病外科黄涛主任团队联合麻醉科,完成医院首例3D打印辅助下颅内肿瘤(复杂窦旁脑膜瘤)切除术,安全、成功地解决了反复困扰朱阿姨的头痛问题。 头痛,让微笑远离我的生活 “头痛以前自己可爱笑了,感觉自己很幸福”,广东惠州的朱阿姨苦笑着告诉笔者。原来,2个月前朱阿姨出现头痛,初起以为是劳累、休息不好所致,未予重视,随便买点药吃,但是头痛总是反复,且越来越严重,到当地医院就诊,做了头颅CT后确诊为左额顶部矢状窦旁脑膜,医生告诉她肿瘤位于脑重要功能区(中央沟)附近,需要手术治疗,而且周边有大的血管,术中大出血、术后瘫痪等风险很高,建议去“广州大医院”手术。朱阿姨得知病情后,情绪跌到低谷,再也没有了笑容。  “脑子里生了瘤子,还这么复杂”,真是晴天霹雳,万一如医生所说,不仅自己痛苦,还连累了丈夫孩子,每每想到这,朱阿姨就暗自流泪,家人也是倍感压力,心情十分沉重。经上网查询、熟人打听,朱阿姨和家人最后选择了广东省中医院芳村医院脑病外科黄涛主任团队。 抉择:手术OR保守治疗 入院后,黄涛主任带领团队人员为朱阿姨做了详细的头颅MR、CT等影像学检查(平扫、增强、MRA、MRV等),并多次与影像科张思伟、陈志光主任团队进行病例讨论,详细分析影像资料各细节:肿瘤位于重要功能区-中央沟附近,其根部生长于矢状窦旁,矢状窦是人脑中最粗大、最重要的静脉,肿瘤对窦****粘连严重,甚至已破坏了窦壁,而且肿瘤的四周均被粗大的回流静脉包裹,手术过程中窦或回流静脉破裂、出现无法控制的致命性出血等风险高,一旦这些风险发生,轻则患者术后瘫痪在床、丧失自理能力,重则短期内危及生命。 如果选择保守治疗不做手术,肿瘤会继续生长,患者不仅头痛加重,将来还会逐渐出现偏瘫等,而且肿瘤越大,矢状窦破坏就越严重,手术难度和风险就越大。“做手术,风险就给了医生;不做手术,风险就留给了病人”,黄涛主任经常这样说,本着职业的责任感和“一切以患者中心”的初衷,黄涛主任详细和患者、家属沟通了病情,建议手术治疗,家属也充分理解手术的风险,选择了手术治疗。 多学科协助及新技术的使用 朱阿姨正值中年,是老公的“贤内助”、女儿的“避风港”,术前除头痛外,没有任何症状,因而此次手术除切除肿瘤外,如何保障病人的安全和生活质量是重中之重!“医疗安全是对患者最大的负责”、“绝不能为了切除肿瘤牺牲了患者的生活质量”这些是每个外科医生的原则,“保证生活质量的同时最大程度切除肿瘤”是术者的最大愿景。为此,在多次的病例讨论后,黄涛主任和影像科张思伟主任团队决定借助3D打印技术设计手术方案。 3D打印技术是近年来前沿科研热点,是计算机专业、打印专业及医学生物等专业跨学科合作的结晶。将朱阿姨的头颅MR、CT等影像学原始数据进行融合,与专业3D打印科研团队合作,利用计算机技术重新建立数据模型,最后用特殊的“打印机”将朱姨颅内的肿瘤和肿瘤周围的正常组织(血管、神经等)按照1:1的比例“打印”出来。术前通过打印的模型,从各个角度了解肿瘤与其周围血管、神经的关系(距离、方向等),通过对模型的反复揣摩,选择了大小仅1*1cm的血管间隙作为切除肿瘤的入路,设计了手术方案,并对血管损伤、出血等术中可能意外做了详细的应急方案。 5月25日,在芳村医院麻醉科洪庆雄主任团队的配合下实施肿瘤切除,手术由黄涛主任、沈有碧和薛道金主治医师共同完成,术中所见与3D打印的模型一致,手术按预期方案进行顺利,术中全切肿瘤,未损伤任何重要静脉和神经,术后复查头颅MR提示肿瘤完全切除,矢状窦及回流血管血流通畅。 术后第二天,朱阿姨就可下床活动,现已出院,恢复了原来的生活,头痛消失了,笑容又回到了脸上。 黄涛主任介绍,3D打印辅助外科手术属高新科技在医学领域应用的又一典范,其打印模型有着任何2D、3D图像所不具备的优势,尤其适合颅底复杂肿瘤、颅内复杂血管畸形的手术应用,另外在肝胆外科、骨科等其他专科都有较广阔的前景,值得进一步研究、开发和应用,以便更好地提高手术质量和安全,更好地服务于患者!

2017-06-23 10:01:12

图片无法显示

3D打印技术助力中国燃气轮机制造技术的腾飞

3D打印技术由于其独特的分层成形原理,简单的形态和复杂的形态几乎可以一视同仁。只需有3D建模方案、合适的原料和3D增材制造仪器,就可以立刻打印部件;因为甩掉了模具,所以可以用较便宜的价格,制造出传统模具工厂无法制造出的设计;如果设计后续发生修改,只需修改设计3D建模方案,再次打印;3D打印的零部件出现损坏,甚至可以在破损处直接打印修补。因此3D打印对工业制造的颠覆性可见一斑。经过三十余年的发展,3D打印早已走出象牙塔并脱离了极客的自娱自乐。打开某宝,搜索“3D打印”,从钥匙扣到冰淇凌,总有一款能满足你下一个七夕的备货需求。 但工业制造真正追求的,应该是所谓的“大音希声,大象无形”。侠之大者,为国为民,纵有千钧之力,隐忍而不发。真正值得赞颂千篇的3D打印,还当属铿锵的金属3D打印。主流的激光烧结技术下,零件在万千遍的烧结后打印成型,千锤百炼磨成一剑。 3D打印——契合现代工业的精密要求 被誉为“制造业皇冠上明珠”的燃气轮机到今天已经发展了大半个世纪,想要继续进步,需要近乎登峰造极的技术能力与想象力。在不断攀登巅峰的过程中,3D打印技术可谓横空出世,弥补了传统制造方法的局限。举个例子,燃机界的翘楚——H级燃机,透平初温1500摄氏度,联合循环效率高达62.22%,极高的灵活性,超低的排放,人类百年工业文明的巅峰之作,就采拮了3D增材制造的精髓。 GE 9HA燃气轮机的核心部件之一——燃烧室燃料喷嘴和预混器就使用了3D增材制造工艺,微孔预混技术确保了GE低氮燃烧技术DLN2.6e的有效发挥,再结合众多同样尖端的技术,最终成就了法国布尚电厂9HA机组打破吉尼斯世界纪录的联合循环效率——62.22%。 “大音希声,大象无形”,莫过如此。 读到这里大家不要着急,这么好的东西,我大天朝怎么可能没有,很快,9HA燃气轮机将会落户天津军粮城。 3D打印究竟能成就多少的改变?我们以GE 9HA燃机中的燃料喷嘴为例,密集的进气孔,让9HA在低氮燃烧技术DLN2.6E中实现了微孔预混和全预混燃烧,保证燃料与空气以更好的比例混合,实现启停过程全预混燃烧模式,不存在扩散火焰,满足超低氮氧化物排放(在最低负荷至30%的工况下仅有25ppm氮氧化物排放),支持燃机快速增减负荷。 3D打印——成就全球最先进燃机 H级燃机体积庞大,GE的9HA燃机有约12米高(大概四层楼),重约400吨(约两头蓝鲸),在实际使用中,燃机本身还会有诸多“辅机”,以帮助充分回收废气余热等。除了体型庞大,零件众多,还需“辅机”兼容之外,发电行业还希望燃机24x7不间断工作,同时符合越发严苛的环保法规要求。这一切都需要H级燃机的设计与制造无限趋近完美——燃气轮机核心部件的精度误差最多几十微米。 GE 9HA燃机成为全世界效率最高的燃气轮机(没有之一),其幕后功臣之一就是3D增材制造。 具体而言,3D打印技术在关键零部件上的充分应用,能够帮助GE 9HA燃气轮机的出力较传统制造方法增加了1%。不要小看这1%。GE在法国布尚电厂的9HA机组可以供给大约68万个法国家庭的用电需求,也就是说,在原有能耗不变的情况下,这两个部件将会把光明带给额外6800个家庭。 如今,法国、俄罗斯、巴基斯坦、日本等多国电厂已经开始部署9HA燃机。今年3月,哈电集团与GE签署了重型燃机合资协议,重点落实适合中国市场的9F级和9H级燃机的本地化制造;同月,哈电集团还将华电天津军粮城项目的9HA燃机合同授予了GE。预计到2018年二季度,该9HA机组就将交付,届时中国的电力用户也将有机会直接体验到3D打印技术为尖端发电设备带来的性能提升。

2017-06-23 09:55:12

图片无法显示

Premium Airotec:航空航天3D打印仍面临挑战

       在今年的巴黎航空展上,德国航空航天公司Premium Aerotec展望了航空航天3D打印的现状,同时也表明了这一领域面临的技术挑战。   随着增材制造的蓬勃发展,Premium Aerotec已经开始对该技术开放,并将3D打印技术运用到生产飞机或者飞机零件中。   不过,Premium Aerotec发现3D打印仍然面临着技术挑战。   Premium Aerotec首席执行官Thomas Ehm在接受路透社采访时表示“3D打印非常好且美观,但其需同时满足三个条件更便宜、轻、更快”。   航空航天中增材制造可以利用诸如钛等材料来生产轻质和复杂的零件,3D打印技术常常因为削减成本和缩短生产时间而受到好评。   目前航空航天3D打印的主要障碍是削减成本,3D打印的零部件需获得联邦航空管理局的批准,并将“潜力转化为利润”。目前,航空航天公司正在引进Concept Laser和EOS的3D打印机。   尽管在航空领域仍然面临着3D打印的巨大挑战,但Premium Aerotec公司表示,计划为A350喷气机3D打印50个钛零件。此外,A400M军用运输车的加油系统已经3D打印出了六个组件。   Thomas Ehm还指出,与3D打印有关的许多成本实际上来自前后处理。他表示只有30%的生产成本来自打印本身,这意味着为了使技术变得更加有益,从材料生产到后处理的整个生产周期将需要更加高效。   当然,需要克服的最大挑战之一将是3D打印零部件认证。基本上,航空航天公司都经历过3D打印部件认证的困难,而且令人信服的监管者认为,3D打印可以一次又一次地提供一致的打印形状和质量。   此外,Thomas Ehm补充表示,Premium Aerotec正在努力获得整个3D打印过程的认证,这意味着它可以打印更多的零件。另外,通过与EOS和戴姆勒的合作,Premium Aerotec正在开发一种名为NextGenAM的串联增材制造系统,这将允许更廉价、更可靠的3D打印。

2017-06-23 09:48:29

图片无法显示

GE携3D打印燃料喷嘴的LEAP引擎在巴黎航展获270亿美元订单

在正在举办的2017巴黎航展上,GE和法国赛峰(Safran)的合资公司CFM International收到了约1650个LEAP引擎订单,这些订单一共值270亿美元左右。 安装有3D打印燃料喷嘴的LEAP引擎能高效混合和注入燃料,而这依赖于只有3D打印技术才能实现的复杂几何形状。LEAP引擎还使用被称为“超级陶瓷”的特殊材料,它们是与金属一样坚固的基体复合材料,但重量更轻,能承受更高的温度。它们能在2400华氏度下有效运行,比最先进的合金还高500度。用“超级陶瓷”能制造出更轻、需要更少的冷却空气、产生更多功率、燃烧更少燃料的组件。 这些材料特性再加上复杂的3D打印几何形状,让LEAP引擎成为那些寻求降低成本、提高效率的飞机制造商和航空公司的理想选择。这样的引擎对环境的影响也明显更小。 据悉,LEAP引擎从去年开始投入使用,已经为亚航、易捷航空、Frontier、WOW Air、SAS等航空公司安全运送了500多万乘客。目前有69架服役飞机正在使用LEAP引擎,这些飞机平均每天飞行10多小时,实现了令人印象深刻的96%的利用率。利用率越高,航空公司赚更多的钱更多。 270亿美元订单中的航空公司订单详细情况如下: 中国东方航空公司:40亿美元 GE Capital Aviation Services:29亿美元 春秋航空:17亿美元 中国南方航空公司:15亿美元 CDB Aviation:13亿美元 VEB租赁:12亿美元 VEB Leasing:11亿元 Aviall:10亿美元 Air Lease Corp:7.25亿美元 航空资本集团:5.8亿美元 长荣航空:4亿美元 全日空航空公司:4亿美元 以色列阿基亚航空公司:2亿美元 日本航空:7500万美元 K5航空:2900万美元

2017-06-23 09:41:50

图片无法显示

研究人员借激光3D打印创造出原子薄的石墨烯

近日,莱斯大学和中国天津大学的纳米技术人员正在使用激光3D打印来制造厘米级的原子薄的石墨烯物体,据悉,该研究可以帮助创造工业量的石墨烯。 石墨烯是材料科学家非常感兴趣的课题。这是因为其不仅具有很强的强度,而且具有导电性,可用于从纳米电子学到骨植入物的广泛应用。对于这一研究,最大的挑战是量化合适的3D石墨烯。要做最有用的材料,需要大量的数量,到目前为止,科学家还没有办法以有效的方式制造石墨烯。 莱斯大学和中国天津大学的纳米技术专家团队最近在一项研究项目中使用激光3D打印制造了厘米级的原子薄的石墨烯物体,这项研究项目有可能导致从非石墨烯原材料简单地制造大量石墨烯。对于研究项目,莱斯化学家James Tour的实验室与天津的Naiqin Zhao的实验室合作,适应了普通的3D打印技术。使用在室温下进行的技术来制造石墨烯泡沫的指尖块。不需要模具,原材料仅由糖粉和镍粉组成。 天津实验室的前学生、现任天津博士后研究员、共同作者Junwei Sha说:“这种简单有效的方法不需要冷压模具和高温CVD处理。”“我们应该能够使用这种方法来生产特定类型的石墨烯泡沫,如3D打印钢筋石墨烯,以及通过改变前体粉末来制备氮和硫掺杂的石墨烯泡沫。”Junwei Sha补充说。 研究人员使用二氧化碳激光器来生产石墨烯块,这是激光烧结3D打印机所使用的一种。当激光照射到糖和镍粉末上时,糖被熔化,镍作为催化剂。随着混合物冷却,形成具有大孔隙的低密度石墨烯(这些毛孔占材料体积的99%)。随后,研究人员试图找到最大限度的石墨烯生产时间和激光功率,激光照射过程一再反复重复。 研究人员已经确定了参数的有效组合,认为他们的技术可以在不同领域有很多用途。“使用我们的方法制作的3D石墨烯泡沫显示了需要 快速成型 和制造3D碳材料的应用,包括能量储存、阻尼和吸音的应用,”Rice的研究生Yilun Li说。 该研究论文已发表在美国化学学会期刊ACS Nano上。其他合著者包括Rodrigo Villegas Salvatierra、Tuo Wang、Pei Dong、Yongsung Ji、Seoung-Ki Lee、Chenhao Zhang、Jibo Zhang和Pulickel Ajayan,以及位于犹他州西约旦的Robert Smith。Tour说:“这项研究是全球首例。我们已经展示了如何从非石墨烯原材料制造3D石墨烯泡沫,并且该方法适用于缩放成具有孔径控制的3D打印应用的石墨烯泡沫。”

2017-06-23 09:37:27

图片无法显示

详解3D打印技术及其在地学信息领域应用进展

      近年来,3D打印技术得到普遍关注,在各领域的应用已取得明显进展,但是3D打印技术还没有得到全面应用。就地学信息领域而言,仅在个别部门得到初步应用。   3D打印技术在地学信息领域的应用   (一)基于地理信息数据制作各种三维实体模型   3D打印技术能够准确地区分土地、水体、建筑物和其它地形特征,特别是复制一个复杂的等比例自然地形结构或城市构造,使3D打印技术在地学信息技术领域的应用深度逐渐增加。对于大面积的地理结构图,可将地理模型分段处理,逐块打印,最终拼接到一起。应用3D打印技术可以将地理信息数据打印成多种实体模型:   1.地质模型:辅助工程人员了解不同地层在水平和垂直方向上的属性特征、矿体特性、地下水概况和各深度的蓄水层构造。   2.地形地貌模型:提高了商谈复杂解决方案的效率。   3.地理信息系统模型:迅速、高质量地呈现乡村、城市、地形地图。   4.房地产3D沙盘模型:不仅外观精细准确,内部结构也符合标准比例尺。   (二)应用3D打印技术呈现GIS图层的技术难点   通过3D打印技术呈现GIS数据的技术仍处于起步阶段,存在一定的技术难题,主要包括:   1.需要将大量不同种类的地理空间数据格式转换成STL文件格式。   2.减少在DEM数据转换为STL文件格式过程中的数据丢失。STL格式文件是目前3D打印机识别的几种文件格式之一。研究人员正在通过使用各种软件和方法分几个阶段获取3D STL格式的数据。已经成功的一种是将DEM ASCII XYZ直接转换成3D STL 数据。   3.3D打印技术本质上并不是一个廉价的技术手段,因此在制作实体三维物理模型时,一定要估算打印材料的使用量。   4.3D打印技术可以制作高精度、高分辨率的实体模型,但同时也可能丢失一部分细节特征。模型打印过程中,材质层堆叠的宽度将决定打印的分辨率,以及模型壁的最小厚度极限值。   5.用户需要提前准备好3D数字模型用于3D打印数据输入。   6.原始GIS数据被打印成3D模型后,数据的属性被整合压缩。但是有时研究人员需要研究数据的个别属性,需要重新返回平面地图--参考初始平面形态。   (三)3D打印技术与虚拟三维城市模型(CityGML) 的联系   空间数据的可视化进程经历了一系列发展阶段。起初,仅能应用2D纸质地图以固定比例的非交互式的静态模式,对现实事物进行二维展示。随着信息技术的问世,这些2D地图可以被扫描至计算机,生成可根据需求进行适度缩放的非交互式数字2D图像,而虚拟世界的比例尺寸概念成为当时的技术挑战。随着地理空间信息技术的提出,附加相应非空间属性的交互式2D数据得以生成。GIS技术的进一步发展,成功创建了交互式3D数据和附加相应属性的虚拟模型。紧接着,三维建模功能迎来了一系列快速的进步和技术革新,在此基础上提出了3D模拟漫游概念,并应用相关软件生成动态视频。随后,随着硬件的进步,3D打印机的问世很大程度上缩短了三维实体物理模型的生成时间,使之前不可能实现的目标对象制作过程变得简单易行。   CityGML是一种用于虚拟三维城市模型数据交换与存储的格式,是开放地理空间信息联盟OGC认可的标准。与其它3D矢量格式相比,CityGML是表达现实世界的通用拓扑模型。对于特定的领域,CityGML也可以在保存语义互操作性的前提下提供拓展机制来丰富具有识别功能的数据。目标应用领域明确包括了城市和景观规划、建筑设计、旅游和休闲活动、三维地籍图,可采用5个连续的分辨率等级(LOD0-LOD4),打印精度从≤0.2 m至≤5 m不等。现阶段许多城市都根据CityGML建立了3D城市模型,如德国的柏林市和荷兰的阿珀尔多伦市。   3D打印技术在地学空间信息领域应用的发展趋势   当前,3D打印技术在地学空间信息领域的应用主要朝着三个新方向发展:   1. 3D打印技术生成的房地产3D沙盘模型,不仅外观细节精确,分辨率较高,内部结构也符合标准比例尺,从而极大地提升规划和设计的参考价值。随着国内有关3D打印产业政策的****呼声日渐高涨,房地产领域在应用3D打印技术向消费者和规划设计人员进行展示的标准化问题会获得新进展,国家科技部的相关负责人已经表示,将会制定有关的3D打印行业规范及相关政策。   2.3D地质沙盘也有助于对建筑地基、地下空间构造、隧道等地质数据集成的理解。应用3D打印技术可快速生成三维地质矿产模型,帮助地质和矿山开发人员了解地质矿体情况。3D打印技术在一些技术较发达的国家的地学研究领域已有实践,在地下矿床油气田结构可视化、地质研究、野外环境分析、矿产资源能源开采以及军事指挥中,均有了许多成熟的应用。   3.地理空间信息科学研究需要更高三维精细度的3D模型。目前,全球最为流行的专业3D打印机是Zprinter系列产品,这种型号的打印机可以很好地兼容地理空间信息模型的输出,并支持全彩打印,从而将地质结构的三维实体特性清晰细致地展现出来,其效率很高。世界著名商业建筑设计公司Jerde 在波兰华沙“Zlote Tarasy”项目的波状玻璃屋顶设计以及加利福尼亚州“Morongo 娱乐场耀眼天蓬”设计时,其效率呈“指数式”提升。麻省理工学院也将Z Corp.3D打印机应用于教学和科研中。不仅提升了学生教育体验的效益,同时也完善了建筑设计等相关专业的尖端课程,增强了与世界顶级研究机构及重点实验室的紧密联系。国内的一些测绘装备类企业,也积极在为国内的3D打印技术提供着硬件、软件技术和精准测绘数据上的支持,可以清晰地打印出高标准的模型。   3D打印技术被视为地学信息技术领域最大众化的发展方向。英国Terrainator.com地图平台是一家打印3D地图工艺产品的网站。用户可以在网站提供的地图中,按照一定的比例尺圈定区域,提交给地图平台,系统会自动生成三维地形结构图。网站会根据该区域的版图面积、地形复杂程度和一些定制化的要求为用户打印出三维地形模型。目前,该地图平台仅支持美国大部分地区、加拿大西部、英国及欧洲少数国家的部分地区。除此之外,美国网站Landprint.com则是一个明码标价出售3D地理模型和地形模型的公司,主要出售夏威夷群岛、世界著名山峰、著名国家公园和月球陨石坑四个类型的3D模型,比如圣海伦斯火山的3D地形模型可卖到195美元的高价。同样,该公司也提供3D地形定制化服务,满足客户的特殊需求。 3D打印技术在地学信息领域应用日趋广泛,并且技术上已经日臻完善,必将在地质调查三维模拟和地质勘查三维模型成果输出方面发挥重要作用。 

2017-06-23 09:10:09

图片无法显示

败家啦!450美元就可拥有6支限量版星际迷航3D打印笔

      近日,3D打印笔制造商WobbleWorks为一组限量版Star Trek 3Doodler笔发起了Kickstarter活动。据悉,笔的众筹价为99美元,而六组的众筹价为450美元。   3Doodler 3D打印笔已经取得了巨大的成功。自从最初推出以来,WobbleWorks推出了多款不同的版本,包括针对幼儿的3Doodler Start和用于严肃的艺术家和设计师的3Doodler Pro。现在,该公司又推出了一个新的版本六组限量版Star Trek 3Doodler笔。用户可以通过在Kickstarter上众筹获得。   “如果没有Kickstarter社区的初步承诺,3Doodler可能不会有今天的成绩。”WobbleWorks解释说。“通过两个成功的众筹获得,我们希望通过这些独一无二的”星际迷航“3D打印笔,感谢并庆祝Kickstarter Gold,我们很高兴获得CBS消费者产品的许可。”   据悉,这些3D打印笔将通过Kickstarter专门提供,直到2017年7月1o日。并且在Kickstarter活动技术后不久开始出货。值得一提的是,其众筹金额远超其原来的1000美元的众筹目标。   对于“星际迷航”爱好者来说,包装不仅仅包含笔本身。 WobbleWorks表示,它的3D笔套装包含了星际迷航主题项目的详细说明,以便您可以将自己喜欢的Trekkie时光带到自己家中。   像其他3Doodler笔一样,这些Star Trek 3Doodler设备将塑料加热并几乎在瞬间冷却成坚固、稳定的结构。其与3D打印机不同,不需要计算机或软件。   一款笔的价格为99美元,其中六套的价格为450美元。然而,客户可以订购任何数量的笔,甚至可以购买Star Trek项目。   每个Star Trek 3Doodler笔套装包含   限量版Star Trek 3Doodler笔;   独特的编号雕刻;   一个额外的塑料包;   为您创造特色星际迷航主题项目;   一个3Doodler星际迷航皮包,以收纳笔   

2017-06-23 08:54:09

图片无法显示

挪威教师用3D打印为国家博物馆完美复原维京时期古剑

近年来,3D打印技术被越来越多地运用考古和文物修复领域。这一次,我们要为大家介绍的是一把3D打印的挪威维京时期的古剑,他是由挪威国家博物馆委托一位叫尼尔斯·安德森的老师制作的。 多年来,尼尔斯一直对历史文化具有浓厚的兴趣。在第一次接触到3D打印后,他就意识到这种技术可以被用来完美地复制历史文物。 此后,尼尔斯开始系统地学习3D建模软件,并取得了不错的成绩。他制作的一批3D打印文物复制品,为他在挪威当地赢得了不少声誉。此后,挪威国家艺术博物馆主动联系了他。据悉,作为挪威国家级博物馆,该博物馆内收藏着众多维京时代和中世纪的文物藏品。这一次,他们想让尼尔森复原的是一把Snartemo古剑。 根据要求,尼尔森需要彻底还原这把古剑的原有外观,让参观者更好地了解这把古剑的特点及相关历史。 尼尔斯欣然接受了委托,并立即开始了设计工作。对于他来说,整个设计过程还是相对比较简单的。首先,他借助图片和原件,进行了准确的测量,并使用3D Studio Max建模软件的多边形建模功能,创了古剑的3D数据模型。在建模时,他很好地控制了模型的厚度和大小尺寸,对于古剑结构上锋利的边缘处理,也很成功。 对于剑柄处的复杂而又重复的条形图案,尼尔斯也驾轻就熟地利用3D建模软件中的细分修改功能和材质编辑功能完成了还原。对于3D打印工作,尼尔斯联系上了一家著名的3D打印公司,在该公司的帮助下,尼尔斯使用工业级3D打印机和青铜材料完成了古剑的3D打印,并进行了后续抛光和镀金。 从图片中我们可以看到,最终完成的3D打印古剑复制品非常完美。与原件放在一起,甚至都无法分辨真假。对于自己的作品,尼尔斯也非常满意。在接受采访时,他这样说道:“对于被挪威艺术博物馆选中,进行古剑的3D打印复制,我很荣幸。与透过厚厚的玻璃欣赏艺术品的形式不同,现在参观者可以亲自把文物复制品拿在手上,近距离地体验它的魅力,这是一种全新的体验,能够让他们更好地了解到那一时期的历史。”  

2017-06-23 08:49:49

图片无法显示

日本Yamazaki Mazak在新加坡开设新3D打印中心

近日,日本机床制造商Yamazaki Mazak宣布在新加坡扩建其生产设施。作为扩张的一部分,该公司已经推出了一个新的3D打印中心,并将推出一个Mazak iSmart工厂,这是一个新的智能工厂技术,该技术有望提高公司的制造能力和效率。  据悉,Yamazaki Mazak总部位于日本的Oguchi,成立于1919年。近一百年的发展,该公司已经成为全球机床行业的领导者。随着其采用诸如物联网和3D打印等新技术,该公司正处于全球制造业趋势的前沿。  随着其3D打印中心的推出,Yamazaki Mazak将专注于为需要高精度的生产行业开发制造解决方案。这些行业包括航空航天、石油和天然气以及半导体行业。  虽然该公司并没有透露投入新3D打印中心的资金,但该设备预计将增加Yamazaki Mazak的生产。正如贸易工业和国家发展部高级国务部长Koh Poh Koon在开幕式上所解释的那样,像3D打印这样的先进制造技术正在帮助在新加坡和全球范围内创造新的增长市场。  Yamazaki Mazak的另一个声明与Mazak iSmart工厂有关。该公司宣布,其智能工厂技术将在新加坡实施,以使其制造设施有所增加。  “制造业最关键的问题之一是通过投资先进的生产技术来提高生产力,”Yamazaki Mazak总裁Tomohisa Yamazaki评论道。  已经在日本总部使用的Mazak iSmart工厂使用工业互联网技术将其所有制造设备连接到工厂范围的计算机网络。  换句话说,它使工厂工人能够远程监控制造设备,这使得管理整个生产操作变得更加容易。据悉,该智能工厂将在公司的新加坡生产基地进行分阶段整合。  Yamazaki Mazak在庆祝活动中发表了在新加坡25年发展的公告。在新加坡,制造业占其经济总量的20%,占去年总人数的14%。  Koh博士说“分析师预计,2015年至2020年,全球3D打印市场每年将增长20%以上,从60亿美元增加到200亿美元。”  最近,新加坡已经采取措施走上先进制造业的前沿。这包括启动国家3D打印创新集群,以鼓励和引导企业采用3D打印技术。 

2017-06-23 03:14:44

图片无法显示

全面分析3D打印技术在光伏领域的应用前景

能源是人类社会存在和发展的重要物质基础。随着社会的发展,煤炭、石油等不可再生资源的日益减少,开发清洁能源迫在眉睫。太阳能作为地球上最丰富的能源而备受关注。目前,太阳能电池是人们利用太阳能的一种重要方式,可将资源无限、清洁干净的太阳能转换为电能。其中,3D打印电极技术,由于金属材料利用率高,工艺过程简单、适合用于薄片电池,能更大程度节约电池生产成本,因而越来越受到业内关注。 分析3D打印技术在光伏领域的应用前景 一、晶硅太阳能电池技术进展情况 光伏产业在过去10年中呈现40%以上的增长幅度,成为世界上发展最快的新兴产业之一,2013年全球装机总量已达38.4GW。据不完全统计,现在我国从事太阳能新兴技术产业研究、开发、生产和应用的单位已经超过1 000家。自2008年,我国就已成为全 球第一大太阳能电池生产国,太阳能电池的产量连续5年位列世界第一。 在当前的光伏市场中,主流产品是晶硅太阳能电池,其市场份额超过了85%,商业化最高效率已经达到22%以上。预计在未来10年内,晶硅太阳能电池仍将占据主导地位。 随着光伏产业的发展,晶硅太阳能电池技术呈快速发展趋势, 图1为最近几年的晶硅太阳能电池技术路线发展图。由图可知,晶硅太阳能电池技术主要集中在2大方向:一是在现有电池结构和工艺的基础上,在一个或多个工序中引入新的生产工艺(如优化的表面钝化技术、选择性发射极技术、优化的表面织构化技术、点接触技术及3D打印电极技术等)来提高电 池转换效率;二是改变现有的电池结构、工艺流程或材料(如HIT电池或价键饱和型太阳电池等)来提高电池转换效率。 其中,3D打印电极技术,由于金属材料利用率高,工艺过程简单、适合用于薄片电池,能更大程度节约电池生产成本,因而越来越受到业内关注。 二、3D打印电极技术在光伏领域的应用现状 目前,在3D打印电极方面开展研究工作的国外研究机构有以色列的Xjet公司,德国的Fraunhofer ISE研究所、Schimid公司、Q-cell公司,美国的NERL实验室,韩国的机械材料研究院等;国内开展3D打印技术的厂家目前有上海神舟新能源有限公司、江苏海润光伏科技有限公司和保定英利绿色能源控股有限公司,具体情况见表1。 上述研究机构中,除江苏海润光伏科技有限公司外,其他机构所采用的3D打印技术仍是3D打印种子层加电镀的方式形成电极。采用电镀的方式会导致栅线宽度增加、粗糙,银材料利用率低,生产成本高,此外还存在环境污染的问题。这种3D打印技术被定义为“第一代3D打印技术”。 “第二代3D打印技术”将采用全3D打印的方式,栅线电极一次3D打印成型,不但简化了生产工艺,同时还有助于提高电池转换效率、降低生产成本,实现精细化生产。 另外,3D打印技术除了用在晶体 硅太阳电池以外,也可以应用在薄膜电池上。如美国俄勒冈州立大学的研究者们使用3D打印技术成功地制造出了铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池,节约了90%的原材料。麻省理工学院(MIT)则通过一台特制3D打印机将薄膜太阳电池印刷到纸张上,这种电池目前可提供1.5%~2%的电池效率。 三、3D打印电极技术分析 1.纳米银墨水的制备 在3D打印技术当中,需要采用专用的纳米银墨水,这种墨水包含的银微粒最大直径需小于喷口直径的1/10,以避免桥连和阻塞现象,考虑到喷口形状和运行次数等因素,这个比率实际上应该更小,传统的微米级导电浆料不能满足要求。而纳米银墨 水所含(分散)的金属颗粒尺寸等级是在1nm左右的产品,与传统正面银浆相比,其制备难度更大。 图2为纳米银墨水的制备原理。利用醋酸银,通过湿化学的方法制备出平均颗粒直径为3nm的纳米银,再与玻璃相和有机溶剂按一定的配比进行混合,最后制备出特有的纳米银墨水。其中,有机溶剂有20多种材料组 成,可使银颗粒均匀分散其中而不会发生凝聚,确保3D印刷的质量,同时也可保证打印机头具有较好的性能。 当前纳米银墨水的研究和生产还主要集中在一些发达国家,如韩国的ANP、ABC Nano Tech、InkTec,日本的ULVAC、住友化工(SEI),以色列的PVN、Xjet公司,美国的ANI、Nanodynamics、PCima Nanotech、Ferro、Innovalight公司及德国拜耳(Bayer Corporation)等多家知名企业。而我国在此方面的研究才刚刚起步,暂还没有具有独立自主知识产权的产品出现。 2.3D打印技术原理 图3是3D打印设备的外观图,图4是3D打印的工作原理图。纳米银墨水通过打印机头上的小孔喷射到电池表面。每个打印机机头有200多个小孔,任何一个小孔堵住了,都有充足的替补。在打印过程中,小孔控制液滴一层一层喷射,每个小孔可控制不同的材料进行喷射。 打印设备带有真空吸盘,硅片由机械手放置于真空吸盘上吸住,通过激光对硅片进行定位后就可打印,6个机头一次打印6条细栅线(图5),交错打印完所有细栅线,然后旋转90°,由照相机监测,打印主栅线(图6),最后在250℃下加热,完成打印过程。 整个过程都在程序监控中,机头出现问题,程序会自动对机头进行更换。 另外,传统丝网印刷使用的银浆料中玻璃相与银完全混合在一起,并由于玻璃料颗粒的大小不均,在烧结过程中玻璃料下降的速度不一致,会造成如果烧结温度过高就会烧穿结构中的N层,温度过低则烧****氮化硅层而不能形成良好欧姆接触的情形。而3D打印技术避免了上述可能,先在硅片上打印一层富含玻璃料和少量银的墨水,再打印上一层富含银的墨水,分2层打印,这样玻璃料都集中在下层,在烧结过程中就不会出现玻璃料下降速度不一致的情况,并能有效降低后续的烧结温度。 3.技术优势分析 目前,商业化的晶体硅太阳电池有90%以上采用传统的丝网印刷技术形成栅线电极。然而受丝网印刷技术精度和电极材料银浆的限制,印刷细栅的高宽比很难再有提高的空间,这已经成为制约晶体硅电池降低成本、提升效率的主要障碍之一。 3D打印技术是一种新型的电极金属化技术。作为非接触式的电极制作方法,其具有以下优势: ①金属材料利用率高,工艺过程更简单,形状及陡度可控制; ②与丝网印刷相比,可以得到更细的栅线(<40μm),分辨率是丝网印刷的3~10倍,速度是丝网印刷的3倍; ③非接触加工特征使得3D打印工艺适合用于薄片电池或柔性电池的电极制作; ④3D打印专用的纳米银墨水颗粒比丝网印刷浆料金属颗粒更小,易于形成更佳的欧姆接触; ⑤可混合多种不同的金属材料,且可精确叠加每一层材料,银耗量可以降低50%,同时也有利于实现电极贱金属化。 总之,3D打印电极作为一种非接触电极的制作方法,与丝网印刷相比具有明显地优势。作为新一代金属化技术,3D打印必将替代传统的丝网印刷,促进光伏行业的产业化技术升级。 四、3D打印技术未来应用前景分析 1.可提升太阳电池转换效率 太阳电池前表面的栅线电极越细,电极遮挡所带来的光学损失就会越小。受丝网印刷精度的限制,丝网印刷栅线的宽度有一定的极限,否则就会出现严重的断栅现象。目前栅线的设计宽度为35~45μm,烧结后栅线宽度在60~70μm左右,已接近极限值。栅线高宽比已很难再提高,同时由 于印刷的栅线均匀性较差、印刷节点多等缺点,使其成为制约晶体硅电池降低成本、提升效率的一个主要障碍。高效电池的研究常采用光刻和蒸镀方法制备细栅电极,但是工艺步骤复杂,生产成本很高,无法实现产业化。 利用3D打印技术可直接在硅片上精确打印出3D正面栅线图案,细栅宽度可降低至40μm以下,电极高度可以按设计要求做到非均匀分布,工艺简单、精度高。此外,还可实现分层打印不同材料,构成电极的不同功能层,并有助于形成高的高宽比,改善欧姆接触、提高电流强度和焊接性能。传统印刷结构与3D打印结构的比较见图7所示。 2.可降低太阳电池的生产成本 常规晶体硅太阳电池的银电极材料成本约占太阳电池非硅成本的一半。因此,减少银电极材料的用量、采用贱金属取代贵金属银是降低太阳电池制造成本的关键。保守估计,利用3D打印专用的纳米银墨水可节省银电极耗量50%以上。如能实现电极材 料的贱金属化,则电极材料的成本至少可降低70%,太阳电池成本将下降0.3~0.5元/W。 3.3D打印电极材料可以和高方阻发射极完美结合 方块电阻越高,电池对短波响应越好,产生的电流强度就会越大。目前,常规电池的方块电阻可以做到80~90?/□,现有的银浆材料在更高的方块电阻下很难与发射级形成良好的欧姆接触。纳米银墨水材料,可以在低掺杂表面(如方块电阻达到120?/□时)形成很好的欧姆接触;配合钝化工艺,可以使电池效率可以达到20%以上。 4.可广泛应用于各类太阳电池新技术 随着电池新技术的开发,如背面钝化太阳电池、双面太阳电池、背结背接触电池等,太阳电池的生产方式将会发生革命性的变革,未来晶硅太阳电池将向更高效率、更薄硅片、更低成本方向发展。3D打印技术可与高效电池制造完美结合,简化高效电池的制备工艺,加快低成本、高效电池的产业升级。 综上所述,3D打印技术不仅能打印出分辨力高、导电性好的栅线,而且能够降低生产成本,可以和高方阻发射极完美结合并应用于各类太阳电池新技术。国内外都在积极研究及应用推广该技术的发展,所以,3D打印技术应用于太阳能电池的制造工艺将是大势所趋,这一技术也会带来太阳能电池质量和效率的大幅提高。

2017-06-23 03:12:36

图片无法显示

人民网评论:3D打印莫成“一陣風”

3D打印正持续给我们带来惊喜:美国一个研究团队不久前开发了一种利用注入内皮细胞的3D打印血管补片,为血管修复提供了新方法﹔我国科研团队利用生物材料成功打印出再生关节软骨,让关节缺损部位高质量修复成为可能﹔去年年底,成都一家公司还首次将打印血管植入活体,使器官再造梦想向前跨越了一大步。 近几年,3D打印以其独特的“增材制造”方式和生产理念,让人们对它的未来充满了想象和期待。 3D打印凭借着自身技术的突破,可打印材料的增多,拓展了潜在的应用领域。 3D打印也更契合互联网时代公众对个性化产品的兴趣,而对它的关注,反过来也促进了技术的创新和发展。 不过,也应该看到,尽管科技界、投资界和政府部门都在谈论3D打印,但它目前仍然处于“萌芽”阶段——用于打印的材料有限、价格昂贵且打印的精度还有待提高,人们大多数时候只是感兴趣,并没有达到真正的有需求阶段。 “热”起来吸引人们关注固然是好事,但过火了却可能适得其反,引发新的烦恼。在缺乏深入了解的同时期许过高,往往会让3D打印的研究成果在达不到预期时从云端跌落。过去几年,3D打印热潮“过山车”般的经历就印证了这一点:曾经火爆的3D打印体验店魅力不再,相关投资随之减少,产业推进遭遇难言的尴尬。一位产业界人士吐槽:3D打印热的时候就像“一阵风”,好像什么都能干,现在冷下来了,却又被说成一无是处。 实际上,3D打印确实是对传统制造业的重要补充。它在大批量生产上的速度和成本比不过传统制造方式,但在产品的小批量、个性化生产制造上有无法比拟的优势。 3D打印的特点,使其在航空航天、生物医学等领域有较为广泛的应用潜力。好在经历一番喧嚣之后,人们冷静下来,让3D打印回归实际有效的研究方向,更加注重设备和材料的基础研发,以解决产业发展的瓶颈。同时也出现了越来越多有实际价值的成果,而不是停留在空谈上。 如今,各学科交叉融合,新技术、新概念不断涌现。而且,在这些领域我国通常与国外先进水平差距相对较少。如果发力得当,积极拥抱、探索这些潜在的创新技术,就有可能追赶上并引领发展。与此同时,也要保持清醒的认识和定力,不应盲目“逐热而动”,也别让好东西最后变成“一阵风”。科技创新自有其规律,既要谨防一些炒作出来的热点,同时科研人员也应有自己的眼力,要踏踏实实从解决问题出发,专注为新技术的未来应用铺设道路,没必要蹭热点,去做“短平快”的研究。

2017-06-23 02:59:59

图片无法显示

挪威钛将为美国工厂增配12台年产能20吨的金属3D打印机

     在火热进行中的巴黎航空展上,金属3D打印巨头挪威钛正式宣布将为他们在美国纽约州普拉茨堡市的工厂再增配12台MERKE IV型金属3D打印机,从2018年中期开始交付。这些机器采用的依然是挪威钛独有的快速等离子沉积技术,年打印能力高达20吨,所以毫无疑问会进一步提高该工厂的产能,从而帮助挪威钛在日益激烈的金属3D打印领域保持领先地位。   挪威钛的这座工厂是从2015年开始建设的,根据计划最终将配备有40台MERKE IV,所以将会具备超强的制造能力,一旦建成便有望改变当地的制造业格局,同时创造近400个新的就业岗位。而现在,随着挪威钛和当地政府的携手努力,这种变化正在发生。   至于为何选择了普拉茨堡作为基地,挪威钛CEO兼总裁Warren M. Boley是这样解释的“普拉茨堡的运输基础设施完善,又与航空航天供应链关系密切,很适合我们发展。同时,纽约州也是个优秀的商业合作伙伴。”   值得一提的是,这12台新的打印机是挪威钛与Fort Schuyler管理公司和帝国发展公司交易购买协议的一部分,而它们也对挪威钛的这次行动给予了积极评价“挪威钛的这座工厂将大大推动纽约州的先进制造行业发展,而对其产品不断增长的需求对当地经济来说也是好事。因此,我们非常期望它能实现更大的发展。”

2017-06-23 02:58:23

图片无法显示

Additive Elements推出AE12粘合剂喷射3D打印材料系统

本周,在德国Rapid.Tech展上,德国公司Additive Elements宣布推出AE12粘合剂喷射材料系统,该系统是用Voxeljet工业3D打印机开发的。Additives Elements是SLS后处理公司DyeMansion的姊妹公司,致力于为粘合剂喷射打印提供一种更具功能性的材料。除了推出新产品外,Additive Elements还因其最近的各种创新获得了Rapid.Tech颁发的创业奖。 有了AE12材料系统,Additive Elements相信粘合剂喷射系统可以生产出更具功能性的部件。粘合剂喷射主要用于模具制造,制模材料为沙子或石膏。通过用该系统生产出孔隙率更低、稳定性更好的零件,该公司希望能让粘合剂喷射技术最终适应自动沉淀、表面处理等后处理工艺,并提供比SLS机器更快、更便宜的产出。 与SLS相比,Additive Elements相信用他们的系统生产零件,成本会降低30%。该公司CEO兼联合创始人Thilo Kramer说: “有了这种新工艺,我们可面向很多不同的市场。除了低生产成本和可扩展性,该工艺带来的最大的优点之一是“易于处理”的表面。我们的重点是用于原型的大型零件、用于真空铸造的正模具、灯罩,希望还会关注更多。” 鉴于能生产长达一米的大部件,粘合剂喷射技术有很大的潜力。这种3D打印技术可以成为锻造操作的一部分,例如重新制造出有103年历史的汽车发动机。第一个使用这种新材料的客户是德国3D打印公司Formise,该公司首席执行官Peter Spitzwieser说: “在许多应用中,用SLS来生产大部件成本太高了。现在,有了Additive Elements的机器和工艺,我们终于可以开展一年前我们不得不搁置的项目,就因为价格。” Additive Elements解释说公司现在已经开始在“实验室规模上使用柔性塑料”,并认为自己现在将“释放该技术的全部能量”。

2017-06-23 02:55:08

图片无法显示

中科院超高速3D打印机又刷新:打印速度达800mm/h

“打印”一个60毫米的三维物体仅需4.5分钟,而采用传统的立体光固化成型工艺来打印则需要约10个小时,来自中科院海西研究院的吴立新教授介绍了3D打印技术最新研发成果。最新实验数据表明,目前福建省3D打印速度已达到800毫米/小时,而这将有望成为全国乃至世界领先水平。 吴立新表示,福建省3D企业在早期发展中存在企业各自为阵、经营分散等问题,为此福建省制定系列政策推动3D打印技术发展,在政策、资金、人才的扶持下,福建省3D技术取得飞速发展,这其中3D打印速度的提升尤为突出。他介绍,去年,中科院福建物构所在国内首次突破了可连续打印的三维物体快速成型关键技术,并开发出了一款连续打印的数字投影(DLP)3D打印机。 “去年,这款打印机的最大打印速度达到600mm/h,经过一年的研究创新,最新实验数据显示,3D快速打印速度已经达到了800毫米/小时,这意味着打印一个60毫米的三维物体仅需4.5分钟。”吴立新说,这比美国发布的连续3D打印设备速度快约50%。在本次“6·18”展会中,他也带来了一台小型快速3D打印机,供市民参观演示。 吴立新表示,目前福建省3D技术已经形成了一条专业化的技术链,正逐步向产业链转移。据介绍,福建省于2014年4月正式成立福建省3D打印产业联盟,集聚了一批科研机构以及制造、应用企业。他期待越来越多的企业涉足3D技术,实现3D技术在多领域的应用,使得3D技术从上游的设计、材料的开发到下游的制造以及营销的推广,形成一条完整的产业链。

2017-06-23 02:52:11

图片无法显示

3D打印应用于教育的意义?教育方式的变革

      随着国家对增材制造产业的重点扶持,3D打印正逐渐走进我们的生活,改变了许多东西: 比如工业、医学、食品制造,甚至是教育方式。今天,我们就来讲讲3D打印在教育行业上的应用。在时下创客热潮中,创客教育的延展也越来越受到更多人的关注。3D打印所能带给教育领域的不仅仅是新鲜技术的体验,更是教育模式的变革。     可以说它更讲究我们长久以来在讨论的素质教育的落实应用。它是真正意义上书本和实践的结合,是开拓学生创造力、实践动手能力以及锻炼知识运用能力的体现。      此外,它以新颖的方式能更好的引起学生们的兴趣以及提高其自主性。目前,3D打印行业在教育领域的应用主要有以下几种方式: 1校外培训 当前,校外培训是比较受欢迎的一种学习方式。很多中小学及高校鼓励学生参加甚至自己组织开展这种趣味拓展课程、活动等等。 高校多以社团的形式展开,利用课余时间,更好地丰富学生的生活,增进学生之间的感情,而中小学则可以丰富学生生活的同时增加家长、老师和孩子间的互动性。3D打印从技术到操作以及时效都适合于这种方式的开展,也利于吸引学生的兴趣。 2中小学教学应用 随着素质教育的普及,知识和技能的培养受到更多中小学的重视。而3D打印在此方面从应用到效果都是显著的,它实现了课本和应用的结合,方便孩子的理解,同时通过设计打印制作的形式增进孩子的动手能力、协作能力等等,还有利于激发孩子的学习乐趣。 (济南胜利大街小学) (南非开普敦一所学校) 3高校教学应用 现在,越来越多的高校也开始建立起创客实验室。我们的3D打印机已走进越来越多的高校课堂。这是基于对未来技术人才的培养,高校也越来越重视技术与知识的结合,告别传统的教育方式,给学生更多开放式的教育和学习,让课本知识能更有效地应用于实践。 (华中科技大学) 4科研开发 3D打印技术还多用于各大高校科研,这取决于3D打印机尤其是桌面级打印机的操作便捷性。更符合高校研究环境,方便学生的使用,从设计到制作到成果实现更加快捷高效,大大提高科研成果。 (日本东京工科大学) 未来,3D打印将让教育行业更加的神采飞扬,我们期待未来能通过这样的方式培养出越来越多的创新人才。

2017-06-23 01:54:56

图片无法显示

大学生设计3D打印性别标识,解决流性人群如厕问题

近日,美国卡内基梅隆大学设计专业一位叫罗布·古德肖的学生,利用3D打印技术,设计制作了一款专门为流性人群设计的3D打印性别标识。这款标识带有机械结构,会在“男士标识”和“女士标识”间自动转换,非常适合用在目前多个国家所专门为流行人群所建造的“性别友爱”厕所上使用。 说到流性人,大家可能都有点陌生。流性人是指在不同时间经历性别认知改变的人,在他们的心里男孩儿和女孩儿的性别特征和表现交织在一起,而不适应传统的女孩或男孩的框架。 目前,在全球范围内,这类人群或多或少都会遭遇社会的白眼。尤其在上厕所时,他们总会遭遇到麻烦。在中国也有不少这样的案例。超小米(化名)就是一位流性人。尽管是男儿身,但他却将自己的性别认同为女性,这让他备受煎熬。而上厕所这样再平常不过的小事却为他带来了很****烦。去年十一,超小米留着中长发,剃掉胡须,穿着白色蝴蝶结衬衫和黑色纱质裤裙去北京西单购物。通常,需要上厕所时,为了避免麻烦,他会使用残障人士专用的独立厕所,而当日该厕所无法使用。情急下,他进入了男厕所,由于装扮,保洁将他指引到女厕所。然而却被女厕所的管理员当成流氓,带到保安室进行了审问与嘲讽。这样尴尬的例子还有很多。 早前,罗布所在州的当地政府曾经提议立法,禁止流性人群使用正常男/女标识的厕所。这一提议受到了许多社会人士及校园的强烈反对。 针对这个普遍性问题,****开发计划署、****妇女署发起了倡议,已经在全球多个国家内建立起了“性别友善厕所”。这种厕所带有特别的标识,对所有性别开放。而罗布的3D打印作品,就是针对这种厕所设计的。它形象地表达了流性人群厕所的属性。另外,动态的设计则颇具趣味和人性化。 据悉,罗布制作的这款3D打印厕所标签采用了曲柄机构设计。每隔十五秒,这款性别标识的小人模型的左臂臂就会借助动力驱动,开始简谐运动,左右两臂就会自动向外张开,形成裙子的形状。并交替着从裙子到裤子间以相同的时间进行切换。 在设计时候,罗布首先使用Fusion 360软件完成了标识的3D建模设计。接着,他为模型特别设计了内部机械结构旋转所需的动力。最初,他想要使用太阳能供电的方式,这样就可以避免复杂的电路设计。不过,经过反复权衡,他最终选择了废旧微波炉上控制转盘的电机。这款电机带有220交流电压,能够完美地保证运转的顺畅。此外,它还在电路板上加入了金属Pin针,并完成了焊接。 最后,罗布用一台桌面级3D打印机和PLA材料,用8个小时完成了厕所标签的打印,并完成了整个机械装置的拼接工作。 可以说罗布的3D打印流性人性别标识既美观又充满了新意,它象征着社会对于流性人群的包容,而这类人群也会逐渐地被人们所接纳。

2017-06-22 07:55:49

图片无法显示

西门子高级副总裁披露在线3D打印平台新细节

      早在今年4月,制造业巨头西门子宣布将推出一款在线平台,用于按需3D打印。目前,该公司现已发布有关平台的更多细节,该平台预计将在2018年年中推出。   西门子最近宣布计划开发一个基于网络的协作平台,以便在全球制造行业实现按需产品设计和3D打印生产。尽管西门子不是以其增材生产企业而闻名,但是在经过一系列的市场调查后发现,新平台的推出将势在必行。   西门子PLM软件制造工程总裁兼首席执行官Tony Hemmelgarn表示“今天的公告建立在的基础之上,该平台旨在即时连接所需的人员、技术、设备、专业知识,以有效地创造商机” 。   客户将不得不等待一年才能使用西门子推出的增材制造平台,但西门子PLM软件制造工程高级副总裁Zvi Feuer最近披露了该平台的更多细节。   简而言之,Zvi Feuer将拟议的3D打印平台划分为三个主要板块,将会让零部件买家与小型工厂之间的对接更容易,在这个平台上,用户几乎可在世界上的任何一个地方按需订购3D打印生产零件。据悉,这三个板块包括增材制造设计,零部件生产和咨询服务。   第一个板块,增材制造设计Zvi Feuer表示,西门子的端到端制造软件将允许平台成员“通过重新塑造或重新设计来进行增材制造,以便以更易于管理的方式开展相关的工作。这对于首次使用增材制造的用户或者企业尤为有用。   第二个板块,零部件生产主要涉及将企业需要的3D打印零部件连接到可以为其执行打印流程的企业。   虽然增材制造业的快速增长意味着企业能够更容易地找到相关的3D打印服务商,但西门子认为,更为正式的企业对企业的互动系统将有利于提供给商家或者客户更好的打印服务体验。   第三个板块,咨询服务将使行业专家帮助企业“将数字打印”纳入其业务。   有趣的是,西门子3D打印平台将不会完全开放在3D打印平台注册的用户将接受审核,然后才允许提供增材制造服务或向其他成员发送请求。 Feuer评论道“我们正在建立的平台的一部分将是参与者认证”。   然而,尽管西门子为其3D打印平台制定了明确的战略,但公司承诺,随着公司更多地了解客户对服务的需求,将会做出更改。   Siemens PLM软件制造工程总监Aaron Frankel解释到“我们正在与潜在的参与者进行交谈。我们将会调整计划并构建原型,以找出适合所有人的商业模式” 。 

2017-06-22 07:12:17

图片无法显示

德国将利用3D打印机构建机器人原型完成太空探索任务

      日前,德国空间计划将使用美国stratasys公司的3D打印机创建一个用于太空探索的机器人原型,该机器人将在五年内执行探索火星表面的任务。   勘探机器人被称为TransRoPorter,它由德国航空航天中心在机器人和机电一体化研究所开发。测试机器人的设计和功能特性是在无人驾驶的情况下发射,所以需要一个详细的工作原型进行组装。这不是传统意义上的金属原型生产,因此德国航空航天中心转向了FDM 3D打印技术,该中心选择了Stratasys Fortus 900mc Production 3D打印机来制作TransRoPorter的原型。   “对于我们来说,很清楚,由金属制成的原型太贵,而且生产工艺相当复杂”,Stefano Seriani博士阐述道 “在这个项目规划中,我们一直都青睐于3D打印技术。显而易见的是,使用3D打印生产TransRoPorter是最便宜、最快、最优质的解决方案”。   TransRoPorter由两个主要组件组成可移动的TRP漫游单元,一个有效载荷模式   可移动的TRP漫游单元将导航火星表面的非结构化地形   一个有效载荷模式其中包含备件,通信技术和科学研究工具     特别重要的是,原型的材料性能对于测试将是有效和可控的,该材料是由Stratasys开发的ASA热塑性材料。Stefano Seriani博士表示“ASA材料的稳定性对我们也起了很大的作用。我们需要一个全功能的原型,可以在所有测试中执行并承受设计的变形。因此,Stratasys 3D打印材料的韧性和坚固性能是测试TransRoPorter在火星旅程中的理想选择”。   这是Stratasys 3D打印解决方案用于如空间探索这样一个雄心勃勃和先进项目的重要标志,而德国航空航天中心肯定不会是最后一个利用该公司的3D打印解决方案。TransRoPorter原型展示了3D打印技术如何改变航空航天部门之前无法实现的梦想。   Stratasys EMEA总裁Andy Middleton阐述道“该项目是展示FDM 3D打印技术和材料如何在极端条件下快速测试设计的一个很好的例子。我们期待着在TransRoPorter的发展过程中如何进一步运用增材制造”。 

2017-06-22 06:58:22

图片无法显示

7台3D打印机为大众汽车年省成本16万美元!

       自2014年以来,葡萄牙大众Autoeuropa工厂一直在使用3D打印机生产在装配线上使用的模具组件。大众汽车宣布,在2016年,该工厂节省16万美元,使用FDM桌面3D打印机,将典型的生产成本降低了90%以上,并减少了95%的工具开发时间。   值得一提的是,这些3D打印机不是价格标签为10万美元的工业设备,而是来自Ultimaker的桌面3D打印机。   今年,大众汽车公司预计将把工厂的成本节省目标增加到20万美元,最终目标是每年节省成本百万分之一百。   七台3D打印机   大众Autoeuropa试验工厂装配线目前有七台3D打印机,包括Ultimaker 3和Ultimaker 2+。在一年内,该工厂拥有4000名员工,生产大约10万辆汽车,其中包括汽车升级和大众汽车Scirocco和Sharan系列的新车型  在2016年,工厂3D打印了大约1000个工装零件,这意味着初始投资在2个月内收回。   示例工具   通过3D打印转换组件的一个例子是电梯徽章工具。这是一种用于准确应用汽车型号名称的工具。通过外部供应商订购该工具一般会耗费大众汽车约445美元。   公司使用3D打印替代部分只需花费11美元。交货时间也缩短了89%,外包平均需要35天,3D打印只需4天。   此外,3D打印电梯徽章工具的脆弱部分可以在现场轻松更换。以前的损坏将被工厂报废。   汽车的其他领域   大众汽车公司利用3D打印技术还推出了一项试验项目,为汽车生产销售备件,并将该技术用于定制GTI车型的零部件。   此外,注塑公司Techniplas LLC已经宣布了由3D Systems前总裁兼首席执行官Avi Reichental领导的专业3D打印工厂。此外,欧盟已经启动了一个270万欧元的项目,以生产更加环保的、用于汽车的3D打印材料。 

2017-06-22 06:42:28

图片无法显示

日本工业展看点:各批量3D打印模具广泛应用的实现

模具是工业制造的基础,从几千年前起古代的青铜器就是采用铸造的技术制造的,如今经过几千年的发展,生产制造仍然大量的使用模具。传统的模具按照不同材料分包括:塑料模、金属冲压模、锻压模、金属压铸模、陶瓷模、玻璃模、玻璃钢模具、砂模、石膏模等等。  △这是一套注塑模具(金属材质) 由于3D打印技术的诞生,模具的制造方式也发生了转变,以前通过机加工切削方式制造的金属模具如今可以通过3D打印机直接打印,以前用手工制作砂模如今也可以直接3D打印,以前手工雕刻蜡模如今也可以直接3D喷蜡等等。 2017年6月21日,日本工业展上有不少与3D打印模具相关的应用案例: 这是一台小型注塑机,对于传统的注塑厂家来说,一般需要开一套金属模具然而安装在注塑机上去生产塑料件,金属模具开制周期长,成本高,尤其对于小批量的生产,金属模具寿命过长产生资源浪费。而Stratasys与SWANY合作的3D打印模具可以用于小批量的注塑生产,该模具使用PolyJet 光聚合物打印,Stratasys方面表示,3D打印模具的生产成本远低于传统模具。  但与传统模具相比,该新型模具可承受材料的热度、压力均较低。尽管塑料模具的耐用度不如金属模具,但可用于原型制造和数百次注射的短期产品。3D打印模具被用于生产原型件时,有助于找出设计问题,避免耗费大量资金制作设计不完善的铝制或钢制模具。  照片展示的注塑件是用于汽车模型的底盘,对于小批量的生产汽车模型,这种方式成本更低。  这是3D打印机制造的吹塑模具,主要用于生产塑料瓶子,同样是用于小批量生产。 当需要用于大批量生产时,还是需要金属模具,一些金属3D打印企业,希望直接3D打印金属模具,取代机加工的方式。3D打印金属模具的优势主要在于可以重新设计模具结构,优化模具内部的冷却水路,加速注塑过程中模具冷却时间,延长模具使用寿命。 左侧两个透明塑料模型,演示了3D打印模具内部结构以及冷却水路的情况。模具在用于生产注塑件时,需要将加热融化的塑料注入到模具模具内部,待塑料冷却后打开模具即可取出成型的塑料件,因此塑料件冷却的过程非常重要,冷却速度越快生产一个塑料件需要的时间越短,金属模具处于高温的时间越短使用寿命越长。  对于失蜡铸造方式,3D打印机可以打印蜡模,替代了人工雕刻蜡模等工艺,在中国的首饰领域已经大面积普及使用。蓝色的蜡模是由Solidscape设备打印。  黄色和白色的样品就是将蜡模熔融掉以后,铸造出来的首饰树,一个一个剪下来就是单个的首饰了。  FDM 3D打印技术之前一直没有用于铸造领域,主要是所打印的材料无法用于铸造,直到Polymaker推出了PolyCast铸造材料,下图左侧是使用PolyCast材料3D打印出的塑料母模,将其进行包埋制作砂模,然后再将其高温烧掉,即可灌入金属制造出金属零件,就像下图右边的金属件一样。  3D打印出的砂模,结构还是非常复杂的,可以用于铸造金属。     目前,3D打印技术在模具行业的应用主要是以上几大类,我们在日本工业展上都有看到,各位熊友如果对于其中某一项技术感兴趣,可以搜索关键词了解更多信息。  

2017-06-22 05:51:09

图片无法显示

解析3D打印技术在骨组织支架材料的应用

“组织工程”是20世纪80年代提出的一门新兴交叉学科。其基本含义是应用工 程和生命科学的基本原理和技术,在体外构建具有生物功能的人工替代物,用于修复组织缺损,替代失去功能或衰竭的组织,器官部分或全部功能。目前构建的骨组织工程支架还很不完善,在力学性能、降解速度、结构形态、生物活性等方面仍有许多问题亟待解决。随着骨组织工程及其相关领域研究的深入和进步,骨组织工程支架的研究将会具有突破性的进展。在骨组织工程中,3D打印技术已经起着很重要的作用,应用此技术可构造出任何形状的物体。   应用传统方法制作骨组织工程支架取得一定成就,但在支架的三维结构、 力学强度、支架个性化方面不太满意,通过3D打印技术制作支架的方法有望改变这些不足。对3D打印技术制作骨组织工程支架作一综述 ,对支架的未来优化进行展望。当前3D打印技术已被应用于工业制造、医学等方面 。在生物医学方面,3D打印技术已近被应用 于器官及细胞打印、组织工程支架及假体植入物 、器官模型的制作及手术指导策划。   1、3D打印技术  3D打印技术是即快速成形技术的一种,它是一种数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“3D打印技术”意味着这项技术的普及。3D打印技术通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长,其价格也正逐年下降。   2、骨组织   2.1常用的骨组织工程支架材料:  人工骨支架材料可分为两类,即生物降解和非生物降解型。早期的人工骨支架材料都是非生物降解型的,这类材料有:高聚物(碳素纤维,涤纶,特氟隆),金属材料(不锈钢,钴基合金,钛合金),生物惰性陶瓷(氧化铝,氧化锌,碳化硅),生物活性陶瓷(生物玻璃,羟基磷灰石,磷酸钙)等。这些材料的特点是机械强度高(耐磨、耐疲功、不变形等,生物惰性(耐酸碱、耐老化、不降解)。但存在二次手术问题,因此人们开始研究使用可生物降解并具有生物活性的材料,这类材料有纤维蛋白凝胶、胶原凝胶、聚乳酸、聚醇酸及其共聚体、聚乳酸和聚羟基酸类、琼脂糖、壳聚糖和透明质酸等 多糖类。目前研究和使用的骨组织支架材料是降解材料或降解和非降解材料的结合。   2.2理想骨组织支架材料的特征   ①生物相容性和表面活性:有利于细胞的黏附,无毒,不致畸,不引起炎症反应,为细胞的生长提供良好的微环境,能安全用于人体。   ②骨传导性和骨诱导性:具有良好骨传导性的材料可以更好地控制材料的降解速度,具有良好骨诱导性的支架材料植入人体后有诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化并促进其增殖的潜能。   ③合适的孔径和孔隙率:理想的支架材料孔径最好与正常骨单位的大小相近(人骨单位的平均大小约为223 μm),在维持一定的外形和机械强度的前提下,通常要求骨组织工程支架材料的孔隙率应尽可能高,同时孔间具备连通孔隙,这样有利于细胞的黏附和生长,促进新骨向材料内部的长入,利于营养成分的运输和代谢产物的排出。   ④机械强度和可塑性:材料可被加工成所需的形状,并且在植入体内后的一定时间内仍可保持其形状。   3、3D打印技术在构建骨组织支架材料的研究状况  3D打印技术制作骨组织工程支架的实验研究 目前可用作骨组织工程支架制作的3D打印技术有熔融层积成型、立体平版印刷、选区激光烧结及3DP技术等。   3.1 熔融层积成型   熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化,同时三维喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息,将材料选择性地涂敷在工作台上,快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后 ,机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层,直至形成整个实体造型。熔融层积成型技术所使用的原料通常为热缩性高分子,包括{ABS、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯等}。   熔融层积成型技术的优势在于制造简单、成本低廉,此技术可用不同材料制作不同组织,各解剖结构可分别用不同颜色、类型的材料制成以示区分,但打印出的支架在精度及表面质量方面还不理想,而且高温可能破坏原材料的化学成分,同时温度对于熔融层积成型效果影响非常大,成品效果依然不够稳定,所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用熔融层积成型技术,且该技术不能打印生长因子 、蛋白质 、细胞 ,限制了其在医学支架方面的进一步应用,耗时较长可达24 h。   3.2立体平板印刷SLA   又称为光敏液相固化法、光固化成形、立体光刻等,是最早出现的技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。它是在树脂槽中盛满液态光敏树脂,使其在激光束或紫外线光点的照射下快速固化。这种工艺方法适用于制造中小型工作,能直接得到塑料产品。它还能代替蜡模制作浇铸模具,以及作为金属喷涂模,环氧树脂模和其它软模的母模,是目前较为成熟的快速原型工艺。   近年来单纯以光过敏树脂为材料通过立体平板印刷法打印骨组织工程支架已有较多的报道。通过此法制备的支架具有人松质骨的力学强度,并可促成骨细胞增殖及粘附。研究表明,用混合材料制作的支架比单纯的光过敏树脂制作的支架在力学强度、组织相融性、成骨性方面更有优势。Kim等以聚富马酸二羟基丙脂/羟基磷灰石为原料,通过此技术制备了复合支架材料、复合支架材料孔隙结构、孔隙相通。孔隙大小及力学强度比单纯的聚富马酸二羟丙脂更有优势,且加入羟基磷灰石能进一步促进胚胎成骨细胞前体细胞在支架上的黏附和增殖。同样以磷酸酯寡聚体-双甲基丙烯酸酯/羟基磷灰石为原料,利用立体平板印刷技术制成的复合材料更能促进骨形成及材料骨的结合。

2017-06-22 03:10:35

图片无法显示

3D打印金属天线阵列,可用于军事及航空航天领域

天线被广泛应用在商用飞机、军用飞机、卫星,无人机以及地面上的电子终端中。然而,目前的天线,特别是航空航天中使用的RF天线,在重量方面还需要进一步减轻,天线的设计也有继续优化的空间。美国的创业型企业Optisys公司,通过仿真技术和金属3D打印设备对天线进行了设计优化与制造,在实现天线轻量化方面取得了进展。 轻量化与功能集成 制造天线系统的传统方式包括多种工艺,例如钎焊和浸入式电火花加工,天线的平均开发周期为8个月。Optisys公司采用的天线制造方式是通过选择性激光熔化金属3D打印机进行天线的直接制造。 为了验证3D打印工艺,Optisys公司制造了一个天线阵列。在设计3D打印天线时,Optisys将曾经由上百个组件组成的天线设计优化为单一的功能集成式的天线。 O  ptisys公司表示,这种功能集成式的3D打印天线,相比传统工艺制造的天线重量降低了95%以上,交货期由11个月减少为2个月,生产成本减少了20%-25%。 REVIEW Optisys 公司的核心竞争力来自于设计和增材制造工艺两个方面。在产品的设计和性能方面,Optisys获得了提升的空间,通过金属3D打印设备,Optisys可以制造出以往难以制造的复杂结构,包括天线中的晶格结构。 根据3D造的市场研究晶格结构是一种复杂结构,不仅仅起到轻量化的作用,还可以使结构获得材料最低填充量的同时满足结构刚性的需求,并且还可以吸收冲击能量以减缓振动或者达到噪声绝缘的目的。晶格结构的超轻型结构适合用在抗冲击/爆炸系统、或者充当散热介质、声振、微波吸收结构和驱动系统。 Optisys 公司在进行天线仿真设计时使用了ANSYS工具。据了解,传统的RF工程设计是一个漫长的过程,主要步骤包括:1)手工计算 2)原型设计 3)测试 4)手动调谐。然后回到步骤1并迭代直到设计符合要求。这个过程可能需要一年或更长时间来处理可以在系统中使用的最终设计。而仿真工具的使用使产品设计周期减少到几个月,并且最后的产品通过RF测试无需额外的调整。 在增材制造设备方面,Optisys 已安装了Concept Laser 的Mlab 金属3D打印设备, 并在今年2月安装了EOS 的M 280 金属3D打印设备, 该设备能够满足Optisys大多数型号微波天线的生产需求。在EOS 设备的铝和不锈钢打印参数的基础上,Optisys 进一步开发了微波天线的定制参数。

2017-06-22 03:09:34

图片无法显示

空客集团与达索系统达成3D打印大规模生产应用的合作

Airbus APWorks是空客集团专门从事航空航天金属3D打印的子公司。今天,Airbus APWorks宣布将与达索合作,扩大Co-Design to Target解决方案的能力。据悉,空客集团一直是达索系统3DEXPERIENCE平台的用户之一,Co-Design to Target解决方案也早已开始用在增材制造项目上 新合作将创建一个为增材制造价值链中的所有工程参数提供数字连续性、端到端的工艺,推动增材制造成为航空航天和国防工业中的一种大规模生产手段。 通过Co-Design to Target解决方案,APWorks和达索打算加速航空航天和国防工业对3D打印的广泛采用。能力扩大后的解决方案将允许公司使用一个单个数据源来处理从设计到制造和测试的一切东西。 该解决方案整合了3D设计与工程和仿真,允许用户为增材制造优化零件,创建标准化参数,反过来实现认证的标准化。零件的测试、优化和增材制造可与那些确定参数相匹配,从而允许原始设备制造商在生产的每个阶段进行部件的虚拟验证,并在此过程中及早发现任何问题。 “3DEXPERIENCE平台是进行可重复、可扩展的连续生产的第一个重要步骤,”APWorks首席执行官Joachim Zettler说,“模拟可以帮助预测和避免零件故障。航空业是安全导向的,新产品的引入通常需要时间。通过对增材制造过程的虚拟验证,我们可以预期认证的、连续增材制造而成的零件。” 随着平台允许更快的生产,制造商可以加快交付更轻、更强、更快、更环保和更经济的飞机。增材制造可能会大幅改变飞机的制造方式,扩大Co-Design to Target解决方案的能力是将这些变化从想象变为现实的又一步骤。

2017-06-22 02:45:37

图片无法显示

形状记忆4D打印或为太空探索铺平道路

关于4D打印,哈佛大学曾实现精准可控的4D打印,像植物生长和花朵绽放,4D打印的水凝胶复合材料实现了精确的局部肿胀和变形的行为。此外水凝胶复合材料中含有来自木材的纤维素纤维,这些纤维是使植物的形状发生变化的微观结构。   如今,乔治亚理工学院开发了一种“记忆”形状,可以在特定的温度情况下一次又一次的回到原来的状态,这种形状记忆4D打印或为太空探索铺平道路。   到空间中的物体的重量和所占体积对于穿梭任务来说是非常重要的,科学家们追求越紧凑越不占空间的解决方案。乔治亚理工学院通过3D打印机创建小型结构,以便在暴露于热量的时候延展,这种思路可以拓展到空间应用。   这是4D打印的一种形式,指的是3D打印出来的结构在打印后受到外界的刺激而改变形状。这里的第四个维度是时间。不仅仅是哈佛大学,包括麻省理工学院这样的学校还研究过可控的表面纹理变化4D打印技术。乔治亚理工学院的研究与大多数研究的区别在于其使用状态,这种通过电缆连接在一起的系统,轻巧、在膨胀的时候坚固、在收缩的时候容易倒塌,这使其成为太空探索的理想选择。   结构完全由一系列3D打印机创建并组装起来,当放置在149度水中浸泡时,它们开始展开。这是一种灵活的材料,这些结构将能够神奇的恢复到原来的状态,如果一切顺利,这项技术最终可以用于空间结构和机器人以及各种生物医学设备。   据了解,4D打印是指在第四维度形状或功能发生改变,换句话说,4D打印允许对象被3D打印后其形状和材料特性暴露在一个预先确定的刺激如浸没在水中,或暴露于热、压力、电流、紫外线或一些其他的能源刺激下,其功能或形状发生特定的改变。   MarketsandMarkets发布关于4D打印的最新市场研究报告《4D打印市场发展趋势及预测-按材料、行业和地域细分,2019—2025》。该报告预测4D打印将在2019年商业化,全球规模有望达到6300万美元,到了2025年,4D打印市场将达到5.556亿美元。 可编程的碳纤维,可编程的碳纤维,可编程的木材和可编程的纺织材料将是最主要的材料类别,其中可编程的碳纤维预计占市场份额的62%。而行业上,国防军工相关应用的市场份额将达到55%。   国际上研究3D打印的机构集中在一些顶级的科研机构中,麻省理工的研究人员使用了模拟软件,通过建模模拟出颗粒结构增强的复合材料物体。经过仿真可以展示出对象究竟会对表面压力如何反应。而一旦仿真结果满足他们的要求,他们就用多材料3D打印机将其打印出来。产品具有间歇性和随机性的丰富多样的表面特征变化,包括可变波、折皱状的特征、平顶、谷底等,可以通过改变颗粒的无因次几何参数来获得。这些表面特征可以通过颗粒定位来实现变量可控。一旦这项技术被开发出来,我们将看到许多应用会因此涌现。这种技术可能的应用包括伪装的制造;可以推进、吸引或引导液体流动的材料;反光材料和每隔一段时间移位的材料,比如说可以应用到限制海洋生物在轮船的底部堆积。   来自德国Freiberg的研发团队研发出面向未来的高性能材料记忆性材料,可以自行愈合裂隙或回复原状。研究中心的设备是瑞典的Arcam EBM设备,利用高功率密度的电子束冲击工件时所产生的热能使材料熔化、气化的特种加工方法。通过电子束熔融的制造方法来生产带记忆功能的零件,这就像弹力回形针,如果受到歪曲,把它放到热水里面,就像被施了魔法,跳回到原来的样子。这个项目可以用于汽车制造和航空航天制造业来满足特殊的要求。在航空航天领域,可以用来调整机翼结构以适应不同的飞行情况。另外,液压传动系统大量复杂的管道系统也非常适合这种材料的应用。

2017-06-22 02:33:55

图片无法显示

3D打印成制造核组件的新的可行性选择

对于新兴的3D打印技术,预示着核部门新的发展前沿。金属3D打印的进步使得被称为“添加剂制造”的技术有望成为生产组件的可行选择,例如核设施的替换部件。考虑到严格的安全和可靠性要求,这对于该行业来说是一个严峻的挑战。 俄罗斯核能公司Rosatom目前处于计划实施阶段,开发先进的金属3D打印技术,为国家核工业生产3D打印部件。组件的生产将在俄罗斯公司Rosatom首次开发的工业金属3D打印机上完成。据莫斯科研究公司JSC Science and Innovations的第一副总干事Alexey Dub说:“使用3D打印机逐层建立打印的不同物体是所谓的增材技术,Rosatom正在开发中工业级设备。3D打印技术使复杂形状和关键部件的生产更便宜,产品的质量特性跟高,并且还可以提高公司竞争力...。打印机采用逐层选择性激光熔化的方法,以铁、钛、铝、镍,钴等金属粉末为原料。 俄罗斯市场是不断增长的全球趋势的一部分。GE Hitachi Nuclear Energy表示,它将引领一项价值200万美元的研究项目,使用3D打印来生产核电厂的替代零件,以缩短交货时间和降低生产成本。法国3D设计软件提供商达索系统公司和工程公司Assystem也开展了应用3D模拟和数据技术的合作,以提高核电厂的运营项目效率,而德国西门子公司于今年3月在斯洛文尼亚第一次成功安装3D打印部件。 Rosatom表示,公司将着重确保其3D打印元件的可靠性和安全性,确保它们能够承受中子通量的照射。“实验和测试”已经取得成功。 3月9日,西门子公司宣布将3D打印整合到其数字服务产品组合中,德国公司使用该技术为斯洛文尼亚的Krsko工厂生产一种直径为108毫米的金属直径叶轮,用于处于恒定旋转操作的消防泵。原始叶轮自1981年投产以来正在运行,其原始制造商已不在开展此业务。这项技术基本上使老厂房能够继续运作,甚至延长其寿命。 据圣彼得堡工业大学先进项目副主任Alexey Borovkov介绍,金属3D打印产品可大大减少生产浪费并提高生产可靠性。该方法比常规生产方法更有利可图。 有趣的是,波音公司每年为军用和民用飞机生产超过22,000部分的300张说明文件,而通用电气表示,在十年的时间里,将近一半的部件进入复杂的工程结构,如发电厂将使用3D打印。

2017-06-22 02:29:16

图片无法显示

韩国研究人员研发出3D打印碳纳米管新方法

碳纳米管在20世纪90年代初首次生产。其正如名称所暗示的那般--- 纳米级碳管。虽然其比人类头发细数千倍,但是它们的用途却非常强大,而且碳纳米管具有良好的传热性能。因此,研究人员一直致力于对碳纳米管的研究,而且正在研究将碳纳米管结合到3D打印应用中,或者3D打印碳纳米管本身。   韩国研究人员正在研究3D打印碳纳米管,用于开发可弯曲的电子设备和可穿戴技术。韩国电工研究所已经开发了一种使用液体油墨3D打印高导电性、多壁碳纳米管的新技术。该研究记录在题为“使用流体油墨的高导电性碳纳米管微结构的3D打印”文献中。   研究人员表示将打印电子技术推向三维需要先进的增材制造技术,产生多功能材料和高空间分辨率。  为了实现顺畅的3D打印,没有任何喷嘴堵塞,研究人员设计了具有均匀分散的聚乙烯吡咯烷酮缠绕的MWNT墨水。据Seol Seung-kwon领导的团队介绍,3D打印技术能够通过热后处理实现高浓度MWNT ---- 多达75%的各种微观结构,从而进一步强化零件。   3D打印碳纳米管的实际应用很多。在研究中,研究人员展示了几种电子元件,包括传感器、发射器、射频电感器。该技术在可穿戴电子产品的制造中也可能极具价值性,包括可弯曲的电子套装。   “现有的3D打印技术在使用上很受限制”,Seol阐述道 “这种最新的方法将增强3D打印在制作未来可穿戴产品所需的各种部件的多功能性,从而为可穿戴电子产品开辟了新的可能性”。   研究人员补充说道“我们预计本研究中提出的技术将有助于在3D打印进程中选择不同的材料,并提高高级概念设备的集成自由度。   据悉,该项研究的人员包括Jung Hyun Kim、Sanghyeon Lee、 Muhammad Wajahat、Hwakyung Jeong、 Won Suk Chang、Hee Jin Jeong、Jong-Ryul Jang、Ji Tae Kim、Seung Kwon Seol。

2017-06-22 02:27:48

图片无法显示

赛峰集团直升机发动机的3D打印涡轮喷嘴通过欧洲航空安全局认证

由法国航空航天和国防公司赛峰(SAF SAF)打印的金属涡轮喷嘴,已被欧洲航空****(EASA)认证。 由镍合金制成的喷嘴是Leonardo AW189型直升机的辅助动力装置(APU)内的核心部件之一。 成功的认证意味着赛峰集团可以在其他涡轮机型号上推出喷嘴,从而验证3D打印作为高应力零件的生产手段。 更环保,轻便,电动性能好 3D打印喷嘴安装在赛峰集团设计的eAPU60涡轮机的中心,以满足“更多电动”和“全电动”环保飞机的需求。 它可以在-75.5至+45°C的温度下工作,同时驱动任何起动发电机和交流发电机组合。 电动APU在其类别中也具有最佳的功率重量比,3D打印喷嘴进一步降低了重量。 赛峰的eAPU60涡轮机/ Microturbo / P Safran执行副总裁FrançoisTarel表示,通过与全球飞行总监FrançoisTarel的说法,这样制造的零件比传统制造的零件要轻35%,将零件生产时间缩短到几小时甚至几天。 该公司的下一步是认证用于其他涡轮机的3D打印喷嘴,安装在达索系统的Falcon FX和庞巴迪的全球7000私人飞机,预计在2017年下半年。该部分也将成为赛峰混合动力发展的组成部分 APU发动机,预计将于2019/2020发布。 达索系统的Falcon FX在一次飞溅测试中 3D打印件转向关键 在航空的其他地方,EASA和美国联邦航空管理局(FAA)已通过GE的LEAP引擎认证,用于3D打印喷嘴,波音公司已经安装了其首个由Norsk Titanium打印的结构关键钛零件。 本周,赛峰也在巴黎航展上展出,还有雷尼绍,BeAM,特朗普夫,达索系统等3D打印版本。

2017-06-22 02:12:57

图片无法显示

Optisys通过3D打印和仿真软件将天线部件减轻95%

据悉,美国初创公司Optisys正在使用一台Concept Laser 3D打印机来改造金属天线的生产。结合增材制造技术与先进的模拟工具,Optisys设计出直到最近才能生产的射频(RF)天线和组件。这样既减少了零件数量、零件重量、生产成本,也缩短了交货时间。 削减天线重量 天线是一个通常存在于所有商业和军用飞机、卫星、无人机和地面终端的部件。然而,Optisys认为它们通常太重,特别是航空航天业使用的RF天线。在与美国软件公司ANSYS达成合作后,Optisys开发了一种替代方法来3D打印天线,其中使用到了仿真软件。通过结合这两种技术,Optisys成功设计出明显更轻、尺寸更紧凑的零件,其重量减少了95%。 3D打印金属RF天线系统 为了验证这种生产方法,Optisys生产了一个演示部件——一个X波段卫星通信综合跟踪阵列(XSITA)天线。该天线原本由100多个零件组成,通过使用3D打印和先进的模拟软件,Optisys成功将其变成一个集成组件,交货时间也从11个月减少到2个月,生产成本至少减少了20%。由于这种成功,现在Optisys“从增材制造的角度重新设计一切东西”。 3D打印新前沿 Optisys计划将3D打印天线安装在未来的卫星上,这些卫星本身可能还有其他3D打印部件。目前,Optisys拥有几项待决的专利,并希望与更多的航空航天公司、学术机构合作,推动增材制造在这一领域的使用。 目前,在卫星上应用最广的是3D打印天线支架,Thales Alenia Space就在为其天线生产金属3D打印支架。为此,Canada Makes支持开发一种大型3D打印金属天线支架。

2017-06-22 02:02:46

1
2
3
4
5
...
101
>
101 到第   页