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：推动第三次工业革命？

曾几何时,＂生猪推进去,香肠滚出来＂的工业生产线,给人们带给了强烈的心灵冲击;而如今,科技创意正继续挑战人类想象力的极限——用一台看似平常的打印机,可以打印出衣服、珠宝、汽车、飞机、房子,甚至真人？是的!以上场景不是科幻大片,而是3D打印的产业蓝图。随着3D打印概念风靡全球,这项被誉为＂第三次工业革命＂的数字化技术将会如何改变世界？     

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。     

3D打印工艺螺杆转速和进给速度的最佳匹配关系

在理论分析的基础上,研究了3D打印机工艺螺杆转速和进给速度的匹配问题。根据物料平衡定律及打印材料挤出速度与进给速度的最佳比值,利用极大似然估计方法,得到了螺杆转速与进给速度的最佳匹配关系。结果表明,在给定进给速度的情况下,使用此最佳匹配算法得到的螺杆转速,能够很好地解决裂口问题,与现有的3D打印软件AXON提供的算法相比,打印成型质量有明显的提高。     

国外先进3D打印技术案例参考

第一台可用的3D打印机是由3D系统公司（3D Systems Corp）Chuck Hull于1984年制造的。21世纪以来,这类机器的销量有了大量提升,其价格也在下降。根据商业顾问公司Wohlers Associates的调查,2012年全球3D打印市场价值22亿美元,相比2011年增长了29％,3D打印及其相关产业将成为一个巨大的市场．     

基于单轴移动原理的建筑用3D打印装置研究

在系统总结了建筑3D打印技术发展现状与短板,针对建筑结构本身体量巨大的特点,首次提出了基于单轴移动理念的建筑用3D打印装置,主要研发的单轴移动式3D打印装置包括单轨模式、多轨模式两种,其中多轨模式又区分为多轨并联式及多轨独立并联式两种,对新研发的装置进行了研发设计、对其使用方法及应用效果进行了系统的阐述。最后对基于单轴移动原理的建筑用3D打印装置研究方向进行了展望。     

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.     

玻璃纤维3D打印机研究分析

随着信息技术的飞速发展,在3D打印品的日益需求下,随之而来的也是对3D打印要求的增加.然而传统打印机已经无法满足当前繁重的任务负荷,以及打印的高强度.在此背景下,玻璃纤维3D打印机应用而生.它不仅减轻了工作人员的强度,还能缩短打印的时间.但是由于该打印机制造成本和原材料成本较高,目前只有高端领域进行应用.对于非金属制造...     

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.     

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。     

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.     

数控系统在3D打印领域中的应用

3D打印技术是将被加工零件进行逐层分析,并且使用软件生成相应的运行轨迹,而后使用打印机构进行逐层打印,采取逐层增加材料的方式进行堆积成形,具体打印路径的运动控制语言可以根据运动载体不同进行对应生成。相对于传统方式具有快速成形和适用面广的优点。数控技术在当今的使用已经非常普遍,操作人员熟悉和上手操作都非常快,而且其运动控制的命令语言也基本上实现了规范统一。将数控技术应用在3D打印上,将使得其在工业领域中得到有效的发展,本文阐述了在工业3D打印领域中如何对数控技术的应用。     

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.     

3D打印技术在植入式医疗器械中的应用

 随着医疗技术进步和人们健康意识的提升,以3D打印技术为基础制备的植入式医疗器械开始在人们生活中扮演重要角色,在个性化定制医疗中起到了至关重要的作用。本文综述了近年来3D打印技术在牙科、骨科、气血管支架、皮肤、药片和生物打印等植入式医疗器械领域的应用,总结了3D打印市场的发展进程,分析并描绘了3D打印技术在生物医学材料发展的中的地位和前景。     

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打印技术在岩石物理中的实验设计

3D打印技术作为一种新兴技术,具有显著制造特点及优势,已成为制造业关注焦点,正逐步应用到岩石物理实验领域,助力油气地球物理勘探。为培养学生从理论到应用的工程实践能力,扩展学生油气地球物理勘探知识,基于3D打印技术创新了一种利用人工岩石研究物性和弹性参数关系的实验方法。学生通过三维数字化建模及操作3D打印机生成实物模型样品,利用超声测量技术研究样品物性和弹性参数间的关系,加强岩石物理实验对地震定量解释作用的理解。该实验设计深化了学生对3D打印技术的认识和理解,激发了学生主动学习兴趣、培养了实践创新思维、扩展了从理论到实践思维的广度和深度。     

基于3D打印的仿生材料

随着3D打印技术的飞速发展和广泛应用,能够模仿和制造的生物仿生结构越来越多样化.简单介绍了现有的3D打印技术,并从结构、功能、医用和智能材料等方面综述了3D打印技术结合仿生领域的研究成果,如贝壳珍珠层、龙虾螯棒、鲨鱼皮、荷叶、血管网络和义肢等;最后讨论了3D打印技术在仿生领域面临的挑战和发展前景.     

标准化助推3D打印在医疗领域的应用

 3D打印技术具有个性化定制的特点,能满足医疗领域个性化、精准化的需求。从3D打印标准化角度,分析了3D打印技术国际标准研制进展与国际通用标准体系框架,梳理了3D打印现行国际标准,剖析了中国3D打印在政策、标准化技术委员会、审批注册技术规范、培训体系等方面的投入与支持,并结合国际标准化工作展望了中国从通用标准、应用标准与审批注册规范等方面推动3D打印医疗器械产业发展,通过标准化路径推进3D打印技术在医疗领域广泛应用的策略。