3d打印宣传海报真没想到

2023-06-20 01:08:31

　　2016年两连胜：3D列印技术五大重大进展

　　国际金属加工网

　　先进制造 ◇ 系列技术讲座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中国机器人行业典型研讨会

　　2015年对于整个3D列印产业来讲尤为重要，做为梭螺科，虽波折不断，但也是辛勤耕耘。做为几项发展势头迅猛的现代科技，3D列印技术更新不但没有因此停止，反而加速前进，在2016年伊始就获得了多项进展。如中国科学院缔造的SLA成形技术破100倍速的奇迹；国内外联合研究微细胞核列印技术获得新冲破；英国生物学家开发新式3D列印工艺或让SLS成为历史等。这些新技术，新冲破，昭示着3D列印又将开启两个新纪元！

　　NO.1 中国科学院光重构3D列印提升100倍速

最近，中国科学院福建物构所3D列印工程技术研发中心杨开第课题组在国内首次冲破了可已连续列印的3D列印快速成形关键技术，并开发出了一款超级快速的已连续列印的数字投影（DLP）?3D列印机。据了解，该3D列印机的速度达到了创纪录的600 mm/h，能在短短6分钟内，从聚丙烯槽中“拉”出两个高德博瓦桑县60 mm的二维物体，而同样物体选用现代的立体光重构成形工艺(SLA）来列印则需要约10个小时，速度提高了足足有100倍!

现代的SLA技术选用逐级重构、一层层累积的方式来构造二维物体，层与层之间需中断光反射，接着在已重构地区表面重新覆盖或填充精确、光滑的光敏聚丙烯，再展开光反射逐步形成新的重构层，此种方式系统繁杂且费时。2015年3月，英国Carbon3D公司最早提出“已连续液面生长技术”（CLIP）。该技术是通过透氧金属材料聚四氟乙烯引入氧气做为重构抑制剂，在聚丙烯顶部逐步形成一层薄的液态抑制重构层，逐步形成“重构死区”，避免已重构地区与顶部粘连，使重构过程保持已连续性，不仅解决了现代SLA成形方式的一些瑕疵，而且比现代的3D列印速度快25—100倍，达到500mm/h。

　　而本次中国科学院塑造的新式成形技术能够获得最大列印速度超过600 mm/h，比英国Carbon3D公司发布的已连续3D列印设备速度快约20%。

　　NO.2 机器人3D列印地板工艺问世

之前我们曾听说过英国MIT在地板3D列印成形技术上有所冲破，然而她们并不是惟一一家。弗吉尼亚理工大学和罗得岛大学设计学院也在这条研发道路上跨出了重要的一步，她们推出了两个基于机器人的3D列印地板程序，因此已经获得了一定的成果。据了解，此项新技术被称为四轴地板列印，在2013年由地板机器人实验室提出，主要由Stefanie Pender和Nathan King两人协作开发，目的就是找到地板金属材料和前沿制造技术的契合点。

目前，她们研发的此项机器人结合3D列印技术缔造地板制品虽然展现出来产品还比较粗糙，但这确实是几项意义非凡的缔造。通常情况下，3D列印的过程都是靠水槽的移动逐步形成具体的形状，而她们是利用的两个机器人肩膀，由于机器人肩膀拥有高度的自由度与灵活性，从而弥补了现代架构过于机械化的各种瑕疵。此项技术的诞生不仅对于地板工艺品制造领域一大促进，更能够促进3D列印技术与机器人加速融合。

　　NO.3 美生物学家开发崭新3D列印工艺！

　　众所周知，目前主流的金属3D列印选用的是雷射或是电子束热处理技术，而选用高能量的雷射或是电子束扫描金属粉末状床，使金属粉末状熔化接着黏合在一起加热成形进而逐级列印。然而，此项技术或许将逐渐被淘汰掉。近日，英国西北大学的两个科学研究项目组开发出了一类崭新的金属3D列印方法，能说完全颠覆了以往的技术，它完全摒弃了雷射或是电子束，而是选用了一类特质液体纸张和常用的杜博韦分两步展开，第一步的成形方法和常用的FDM非常类似。

这个科学研究项目组发明了一类混合了金属粉末状、溶剂和灵活性体骨材(一类医学领域经常会用到的聚合物)的特殊纸张，此种纸张能在室温条件下直接用燃烧室抽掉瞬间凝固，而其中因为选用了灵活性体骨材，所以在这一阶段列印出的3D第一类能高度折叠或弯曲成更加繁杂的结构，因此能高达数百层厚而不至于坍塌，接着将已经逐步形成的3D结构放在普通杜博韦内展开热处理，金属粉末状经过加热则会融化永久的黏合在一起。

现代雷射、电子束热处理虽然能逐步形成极强的金属3D结构，但其成本高昂且费时，而像一类中控台的零部件选用此种方法还有一些管制，其次，用雷射逐级加热的方法会在不同的地区产生加热和加热的应力，破坏列印第一类的微观结构。而选用此种新方法，在杜博韦内展开加热确保了光滑的温度和致密结构热处理，不会产生Vertaizon和开裂。因此，它能一次选用多个抽掉燃烧室，以更快速度列印出高达数米的3D结构，惟一的管制可能就是杜博韦的尺寸了。

　　NO.4 3D列印人体微器官和肿瘤

　　过去，胚胎肿瘤3D列印机只能制造平面排列或简单的堆积，这被称为细胞核“石笋”。如今，研究者声称她们首次开发出能够用3D列印技术来装填胚胎肿瘤的方法。她们发明了一类胚胎肿瘤3D列印机，能够通过逐级构建的方式来装填肿瘤，从而逐步形成所需要的立体结构。

此项研究是由北京清华大学（Tsinghua University）的孙伟教授和费城德雷塞尔大学（Drexel University）的机械工程教授合作展开，她们声称能在可控条件下用3D列印来快速制造胚体，生产一模一样的胚胎肿瘤模块，理论上这些模块还能像乐高积木一样搭建组织甚至微器官。

　　实验中，研究者同时还用水凝胶列印了小鼠胚胎肿瘤，此种金属材料与软性隐形眼镜的金属材料属同类。而且，据她们的最新研究显示，90%的细胞核能够在列印过程中存活下来，这些细胞核会在水凝胶支架中增殖成胚体，还会分泌健康胚胎肿瘤才会分泌的蛋白，而且还能将水凝胶再次溶解获得胚体。

　　她们的下一步工作是研究怎样通过改变列印和结构参数来调整胚体的尺寸，以及怎么通过改变胚体尺寸来制造不同种类的细胞核。这样能够促进临近的不同细胞核同时生长，为在实验室生长微器官奠定基础。

　　NO.5 纳米级金属3D列印技术CytoSurge

最近，瑞士联邦工学院在3D列印领域颇为活跃，她们同样也是业绩赫赫：包括通过生物聚合物和软骨细胞核打造了一只耳朵和鼻子的生物列印；通过在二维列印的基础上加上合成物的局部控制的组合物（第四维度）和颗粒方向（第五维度）的金属材料设计实现的5D列印；以及可制造更高性能触摸屏的3D列印金银纳米墙技术。

专注于纳米列印的CytoSurge公司的创始人DR. MICHAEL GABI 和 DR. PASCAL BEHR正是来自瑞士联邦工学院。她们拥有的核心技术是专利的FluidFM技术，FluidFM技术是一类重塑微管的技术，FluidFM移液器微管有比人类头发的直径还要小500倍的孔径。此种独特的结合了力显微镜和微流控技术的技术提升业界的应用程序到两个更高的水平，并带来真正独特的组合，FluidFM的应用领域包括从单细胞核生物到表面分析以及更多，带来最苛刻的纳米操纵任务实验的灵活性。

　　CytoSurge与瑞士联邦工学院的联合使得FluidFM技术与3D列印几乎深度结合起来，瑞士联邦工学院通过整合FluidFM Probes到列印机上，此项技术不仅仅能实现例如金、银、铜这些金属的纳米级列印，还能列印细胞核和复合金属材料。这带来了潜在的颠覆，从手表业，到生物列印，再到微机电以及更多行业。从此迈出了3D列印逐渐走向纳米领域的脚步，即将为世界制造业缔造广阔的商业空间。

　　( 文章来源：互联网 )

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