2020年3D打印热点回眸

3D打印是基于材料累加原理,将计算机中的三维模型通过分层添加材料打印出实物的一种增材制造技术.2020年,3D打印研究在打印机理、技术改进及应用拓展等方面取得了重要进展.从打印方法改进、新型墨水研发、新型结构制备和应用,以及金属3D打印机理研究等方面回顾了3D打印的年度研究热点和代表性成果.     

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.     

华南理工大学：金属3D打印技术领域的翘楚

华南理工大学（以下简称华工）是国内继清华大学、华中科技大学、西安交通大学之后，第四家从事3D打印装备、工艺与应用技术研发的大学。华工开展金属3D打印技术（SLM）的研发工作始于2002年，至今已有十多年的时间。     

3D打印的关键词——无所不能的3D打印

“3D打印在医疗中的应用在国外早就普及了,中国的发展也日臻成熟。现在学术界,很多技术司空见惯根本没人好意思再提。”     

3D打印的关键词——无所不能的3D打印

“3D打印在医疗中的应用在国外早就普及了,中国的发展也日臻成熟。现在学术界,很多技术司空见惯根本没人好意思再提。”     

3D打印，打造万物

3D打印跟普通打印的原理一样，分层加工，然后叠加而成；不同的是，3D打印通过逐层增加材料构成立体实物。     

关于3D打印技术引发问题的探究

3D打印技术是一项先进的、前沿科学技术,在社会公众中引起了较大关注．任何科学技术都是一把双刃剑,3D打印技术也不例外,探究3D打印技术所引发的问题,寻求解决问题的措施,具有重要意义．     

3D打印技术用于骨盆骨折的疗效探究

探究3D打印技术用于骨盆骨折的疗效。选择2017年1月～2019年1月期间在秦安县人民医院进行手术治疗的64例骨盆骨折患者作为研究对象,依据是否应用3D打印技术将本次研究对象分为两组,对照组31例未应用3D打印技术但接受手术治疗,研究组33例应用3D打印技术并接受手术治疗。评估骨盆骨折复位情况,同时对手术时间、术中出血量、术后并发症、骨盆功能优良率进行对比。研究组骨盆骨折复位优良率高于对照组(P<0.05);研究组手术时间短于对照组(P<0.05),术中出血量、术后并发症少于对照组(P<0.05),骨盆功能优良率高于对照组(P<0.05)。骨盆骨折治疗过程中联合应用3D打印技术,则有助于骨盆骨折复位,手术所需时间短且术中出血少,术后并发症发生可能性小,骨盆功能恢复良好。     

3D打印技术推动生态科技发展

生态文明的建设日益受到了社会重视。如何做到生态发展与经济发展两不误,成为当前必须思考和解决的难题。3D打印技术作为一种前沿技术,解决了技术创新和绿色制造之间的矛盾。大力发展3D打印技术将利于生态文明和社会经济之间的和谐发展。     

3D打印粗骨料混凝土力学性能

研发了一种可以连续、稳定的打印最大粒径10 mm的粗骨料混凝土3D打印系统。对比测试了3D打印粗骨料混凝土与浇筑混凝土的力学性能,发现3D打印粗骨料混凝土抗压强度呈现细微的各向异性特征(差异在5%以内),而抗折强度呈现显著的各向异性特征(差异在20%～25%之间);与浇筑混凝土相比其抗压强度降低10%～15%,垂直于打印方向的抗折强度(F_y与F_z)降低10%～15%,平行于打印方向的抗折强度(F_x)降低30%～35%。通过微观结构分析发现,3D打印粗骨料混凝土的总孔隙率与浇筑混凝土总孔隙率相近,但3D打印粗骨料混凝土存在明显的层间薄弱区,其灰度值比平均灰度值低25%,说明在层间薄弱区的孔隙分布更加密集,3D打印混凝土中体积在10 mm³以上的大孔隙率较浇筑混凝土高出10.6%。特有的层间结构和较高的大孔隙率导致3D打印混凝土力学性能的各向异性特征和强度的降低。对比发现,3D打印粗骨料混凝土的水泥用量比以往研究中3D打印砂浆的水泥用量减少17.8%～49.6%。     

3D打印技术与社会制造

目的 综述3D打印技术的基本概念、发展简史、打印过程原理、应用领域、广泛影响以及面临的问题等.方法 以发展史为基础,利用历史的、分析与综合的方法进行了论述.结果 在3D打印技术得到广泛应用的情况下,制造业也许不再运用工厂这种将人力、资金、设备等生产要素大规模集中化的生产方式,而是转变为一种以3D打印机为基础、更加灵活、所需投入更少的生产方式.《经济学人》将这种趋势称之为“社会制造”,并认为这种新型的生产方式,有望促成第三次工业革命.结论 指出3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一,已引发了世人对3D打印的强烈关注.3D打印技术必将改变人类未来的生产与生活方式.3D打印技术必将创造一个崭新的世界.     

生物3D打印与器官再造

为了进一步阐述生物3D打印技术在器官再造方面的应用价值,本文介绍生物3D打印技术在器官再造方面的现状与进展,提出未来生物3D打印技术将从生物墨水、打印技术等方面寻求更多突破,以最终实现体外器官再造的临床应用.     

生物3D打印——打印生命的希望

我们通常把3D打印技术又称为快速成型技术,但事实上,二者还是有少许区别的——快速成型技术主要是指3D打印技术的形状打印功能,即“制造模型”——这也是目前3D打印技术应用得最多的领域。而3D打印技术的概念却不止于此,3D打印的概念涵盖了制造产品的全过程。     

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.     

3D打印设备运营管理

当今时代3D打印设备得到了迅速发展,随之而来3D打印设备的运营管理问题也变得突出。3D设备运营管理是以3D设备为研究对象,追求设备综合效率,应用一系列理论、方法,通过一系列技术、经济、组织措施,对3D打印设备的物质运动和价值运动进行全过程管理,包括规划、选型、购置、安装、使用、保养、维修、改造、更新直至报废等诸多环节。一个企业对3D打印机管理水平将决定着3D打印设备的使用寿命和能给企业打来的经济效益等。该文将对3D打印设备的运营管理方向和方法进行论述。     

点阵压气机叶轮的设计与3D打印仿真

以压气机叶轮为研究对象,基于八角桁架点阵结构,设计了一种新型轻量化点阵压气机叶轮,通过选择性激光熔融(SLM)280型金属3D打印机对设计叶轮的可加工性进行了验证.为了解其3D打印性能,基于有限单元法(FEM)对点阵轮的3D打印过程进行了模拟.在保证利用数值方法研究3D打印过程可行的基础上,对不同功率下点阵轮的打印过程...     

3D打印产业面临的挑战

3D打印作为具有工业革命意义的制造技术,得到了社会各个层面的广泛关注,并迅速市场化和产业化。然而,当前3D打印的产业环境尚未成熟。本文讨论了3D打印技术的内在优势,并对当前3D打印产业发展过程中面临的挑战进行归纳和梳理,旨在打破瓶颈,促进该行业取得健康长远的发展。     

3D打印技术对建筑行业发展的影响

3D打印技术是近年来新兴的一种技术,自问世以来便受到广泛的关注.将3D打印技术运用于建筑行业,既是机遇又是挑战.该文介绍了3D打印技术及其发展现状,综合分析了其优点与不足,以实例阐述了3D打印技术应用于建筑行业的可行性及其相较于传统建筑方式的优势,并进而展望了3D打印技术在建筑行业发展趋势.若能解决该技术现存的一些问题,并与建筑行业特性联系,充分地与建筑行业相融合,必将给建筑行业带来巨大的变革,促进建筑行业的发展.