3D打印技术在陶瓷制造中的应用

3D打印技术作为区别于传统制造技术的一种新型技术,近年来在陶瓷制造领域得到了广泛的应用.该技术无需模具,可快速制备出形状复杂的陶瓷部件.系统综述了6种常见的3D打印技术包括浆料堆积成型技术、光固化成型技术、激光选区烧结技术、分层实体成型技术、三维打印成型技术、喷射打印成型技术在陶瓷制造领域的研究进展.综合3D打印技术在陶瓷制造领域的应用现状,展望了未来陶瓷3D打印技术的发展趋势.     

中国3D打印产业的制约因素和应对策略

3D打印于上世纪80年代诞生于美国,学名是"快速成型技术",也被称为"增材制造技术",是将设计好的物体转化为三维设计图,采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料来打印真实物体.其工作原理与传统打印原理类似,只不过3D打印机不用纸与墨,而是用塑料、金属、陶瓷、沙子等材料做成粉状后充当"墨水"进行打印.3D打印不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状.     

3D打印金属材料研究进展

3D打印技术是快速原型制造技术的一种,也被称为增材制造技术,被誉为"第三次工业革命"的核心技术,其中金属3D打印被认为是将来制造业的主导方向.金属粉末材料是金属打印的物质基础,同时也是3D打印技术发展的突破点.综述了3D打印金属粉体材料的研究现状,重点介绍了钛合金、铝合金、不锈钢、高温合金和镁合金等5种金属粉体材料在3D打印技术中的应用,并对金属粉体材料的运用进行总结和展望.     

产业风暴

<正>新材料1.哈工大重庆研究院柔性机器人3D打印获新突破近日，哈尔滨工业大学重庆研究院先进陶瓷及智能制造研究中心的科研团队在柔性机器人3D打印上取得新突破。研究指出，通过3D打印技术结合墨水干燥收缩干预，制备出具有湿度敏感特性的柔性3D机器人，可实现在湿度控制下的自由爬行，并且无需电力供应。这些墨水干燥收缩设计可在纳米尺度上产生巨大毛细管力，促使石墨烯纳米片处于高度致密化和定向排列，而且还可保持宏观设计结构的均匀性。     

科技界声音

正相对于单纯的影像学诊断,3D打印技术的优点显而易见,医生可直接在打印出来的实物模型上进行诊断,制定手术方案,还可根据患者需要设计、制造个性化器械,甚至打印人体器官等。目前打印的器官是静态和没有生命的,将来如果需要打印出有生命的器官,需要用不同组织通过3D打印配合在一起。期待3D打印出真正"有生命的器官"。——北京大学吴阶平泌尿外科医学中心名誉主任那彦群人民网[2014-07-22]     

生物材料的3D打印研究进展

在生物医药领域,通过对生物材料或活细胞进行3D打印,可构建复杂生物三维结构如个性化植入体、可再生人工骨、体外细胞三维结构体、人工器官等,因而基于生物3D打印在个性化定制及复杂结构调控制造上的独特优势,综述了生物3D打印技术的基本工艺、应用领域与研究进展.重点针对3D打印生物材料这一研究热点,全面讨论了喷墨打印和注射挤出打印两种路径,分析总结了3D打印相关生物材料并应用于体外模型、医疗器械和植入体的制造以及可降解组织支架、细胞三维结构体的构建,最后对该技术未来发展趋势和研究重点提出展望.     

一切皆可“打印”

正在未来,机器可以制造机器。3D打印机就是第一波新一代智能机器。它们能设计、制造、修理、回收其他机器,甚至能调整和改造机器,包括它们自己"这是一种新的生产方式,将推动第三次工业革命。"2012年,英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,热情洋溢地讴歌3D打印。实际上,3D打印正在全球持续升温,手枪、自行车、汽车、服装、美食甚至人体器官,目前都能通过3D打印技术"定制"出来。3D打印与传统制造截然不同的特性以及"一切皆可打印"的可能,触动了科技界、产业界的     

3D打印的两轮自平衡机器人的模糊自适应控制策略

为解决3D打印制造的两轮自平衡机器人模型多样化的运动控制问题,研究一种针对非特定模型的自平衡机器人的运动控制策略。结果表明:所提出策略基于模糊自适应的控制理论,可在非人为参数调整的工况下,对于非特定模型的自平衡机器人的多种运动情景,进行快速准确的参数自调节和实时稳定的运动控制。可见,本文策略能够较好地解决3D打印制造的两轮自平衡机器人的模型多样化的自适应运动控制问题。     

如何在第三次工业革命中抢得先机?

曾有业内人士将2012年称为"3D打印元年".就像互联网使得报纸、广播、沟通走向民主化和社会化一样,3D打印技术也会让"制造业民主化"和"社会化制造"成为可能. 尽管3D打印技术显示出巨大的潜在优势,但距离大规模的工业实际应用还有较长的—段距离.当前,国内的3D打印企业还很难完全依靠市场生存,需要政府对该产业在资金扶持、税收、市场引导等方面实施一系列长期稳定的扶持政策.概括起来,为加快推动中国3D打印技术研发和产业化,特提出如下政策建议:     

科学触角

正给机器人穿上3D打印的减震"皮肤"看过"机器人大战"节目的人都知道,机器人能被撞坏或摔坏,这主要是因为它们没有合适的衬垫保护自己。2016年10月初,美国麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)展示了一款全新的3D打印软材料,能使机器人更安全、行动更精确。该团队的可编程黏弹性材料(PVM)技术可使用户对3D打印体的每一部分进行编程,以达到他们想要的硬度和弹性水平。在3D打印一个通过弹跳来运动的魔方机器人并为其穿上减震"皮肤"后,它在弹跳时转移到地面的能量可比平时减少一半以上。     

全球首颗含人体细胞和血管的3D打印心脏在以色列诞生

<正>4月15日,以色列特拉维夫大学研究人员以病人细胞为主要材料,通过3D打印技术,成功打印出全球首颗拥有细胞、血管、心室和心房的"完整"心脏。特拉维夫大学当天在实验成功举行了新闻发布会,向媒体展示了这颗约为人体心脏百分之一大小的3D心脏,并表示这是一项"重大医学突破",为人类未来打印可用于医学的移植心脏提供了可能。     

3D打印 让梦想“触手可及”

<正>3D打印技术正以无以伦比的威力,颠覆传统制造业,引发新一轮工业革命,开启一个"万物皆可打印"的造物新时代,房子、汽车、衣服、机器人、器官……你能想象到的3D打印均可打印。据预计,2017年,全球3D打印市场规模将增至125亿美元左右,而我国也将达到173亿元左右。梁启超曾说:"少年智则国智、少年强则国强、少年进步则国     

全球前沿集萃

正1.空客新专利:欲用3D打印制造出整架飞机法国航空制造巨头空客公司申请了一项关于新型3D打印技术的专利,该技术有可能会彻底改变规模制造,甚至可能实现3D打印出整架飞机。2.可穿戴键盘:不同手指敲击组合成不同字符只需要像戴手套一样戴上Tap Strap,不管单手还是双手均可打字输入,嵌入其中的传感器会检测手     

生日蛋糕也能打印:3D打印走进日常生活

正"黑科技"之"3D打印"3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是一种利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的"打印材料",是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把"打印材     

方兴未艾的3D打印

<正>最近几年,3D打印的曝光度越来越高,我们不时可以从媒体上看到各种3D打印的消息:3D打印房屋、3D打印汽车、3D打印骨骼,甚至3D打印食物……3D打印吸引了大众的普遍关注。那么——什么是3D打印3D打印技术出现在20世纪90年代中期,是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属、陶瓷、砂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。     

一种新型LOM成型工艺3D打印设备简介

3D打印技术又称为快速成型技术和增材制造技术,是上世纪80年代起源于美国的一项新技术。3D打印技术是指利用三维设计数据在一台设备上可快速而精确地制造出任意复杂形状的零件,从而实现＂自由制造＂,解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形,并大大减少了加工工序,缩短了加工周期。如同蒸气机、福特汽车流水线引发的工业革命,3D打印技术因是＂一项将要改变世界的技术＂,已引起全球关注。英国《经济学人》杂志认为3D打印技术将＂与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命＂,3D打印技术正在快速改变我们传统的生产方式和生活方式。我国自上世纪90年代初开始研究这一技术,发展至今,从总体上看,我国3D打印装备的部分技术水平与国外先进水平相当,但在成形材料、智能化控制和应用范围等方面较国外先进水平落后。目前,我国制造业产值已跃居世界第一位,经济发展已经从产品匮乏到产品极大丰富,产过于求逐渐成为经济发展的矛盾。转变经济发展方式是我国经济发展需要探索的首要问题,3D打印技术的发展给我们提供了一个这样的契机。     

中国科学院福建物质结构研究所光固化4D打印研究获进展

<正>4D打印技术是将3D打印技术与智能材料结构结合起来发展出的新技术,智能材料结构在3D打印基础上受外界环境激励下随着时间实现自身的结构变化,从而使三维物体增加了一个时间维度。4D打印技术可改变传统的"机械传动+电机驱动"的模式,使物体在地下管道、航天器、人体器官等难以接触到的地方进行自我组装,2016年被列为未来10大颠覆世界的技术之一,在航空航天、电气自动化、机器人、纺织材料、组织工程、医疗器械、药物输送载体等领域有很多的应用前景。     

光固化3D打印用于陶瓷制备的研究进展

光固化3D打印制备陶瓷和熔模铸造消失模技术近年来得到市场的青睐,现将技术涉及的关键工艺及研究进展进行整理.光固化3D打印制备陶瓷技术涉及到制备浆料、光固化成型和烧结等过程,每一步都会影响最终陶瓷产品的质量.光固化3D打印制备消失模技术的成功应用,对于缩短陶瓷型壳制造周期、提高熔模铸造生产效率具有重要意义,但阻碍光固化成型熔模铸造制备陶瓷型壳市场化的技术难点在于获得膨胀率低和残留低的聚合物树脂配方.     

厚积薄发 推进增材制造产业发展——专访广东省增材制造协会会长、华南理工大学教授杨永强

本刊记者曾经多次采访广东省增材制造协会会长、华南理工大学教授杨永强,撰写了《广东抢占3D打印产业发展先机——中国3D打印技术产业联盟副理事长、华南理工大学杨永强教授专访》《华南理工大学:金属3D打印技术领域的翘楚》和《杨永强:冷眼看3D打印热潮》3篇文章。这3篇文章介绍了3D打印的发展前景及广东3D打印技术产业化的优势和制约因素,阐明了杨永强教授对广东进一步推进3D打印技术产业化、抢占3D打印技术产业高地的建议;报道了华南理工大学在金属3D打印技术的研发以及在生物医学领域实现产业化等成果;揭开3D打印的神秘面纱,展示热潮背后的冷静思考。今天,我们再次邀请杨永强教授介绍了近年增材制造产业扶持政策、广东省增材制造协会的工作及进一步推动增材制造产业发展的建议;同时,作为我国金属增材制造领域的重要专家、学者,杨永强教授还介绍了金属增材制造的应用及发展趋势。     

3D打印机喷头及工作台振动响应特性分析

寻找高效率、高精度、低成本的陶瓷3D打印机是3D打印技术在陶瓷材料应用方面非常重要的一部分。以柱塞式陶瓷3D打印机为研究对象,建立运动轴简化模型,并利用ANSYS Workbench软件分析柱塞式陶瓷3D打印机运动轴在单轴运动及多轴联动时,喷头及工作台的振动等动态响应数据,并通过打印样件实验,验证了喷头不断变换打印方向时,运动轴启停所造成喷头和工作台的振动,及工作台在下降打印层高时的振动对打印精度的影响微小,运动轴结构稳定,可保障打印精度。