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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-11-21

    在正常情況下所使用的金屬盤會(huì)隨著時(shí)間變得不牢固,并容易引發(fā)并發(fā)癥。澳大利亞的CSIRO公司創(chuàng)造了一種鈦制的胸骨和肋骨,與患者的幾何學(xué)結(jié)構(gòu)完全吻合。CSIRO公司根據(jù)病人的CT掃描設(shè)計(jì)并制造所需的身體部件。工作人員會(huì)借助CAD軟件設(shè)計(jì)身體部分,輸入到3D打印機(jī)中。手術(shù)完成兩周后,病人就被允許離開醫(yī)院了,而且一切狀況良好。3D血管打印機(jī)2015年10月,我國(guó)863計(jì)劃3D打印血管項(xiàng)目取得重大突破,世界的3D生物血管打印機(jī)由四川藍(lán)光英諾生物科技股份有限公司成功研制問(wèn)世。該款血管打印機(jī)性能先進(jìn),2分鐘便打出10厘米長(zhǎng)的血管。不同于市面上現(xiàn)有的3D生物打印機(jī),3D生物血管打印機(jī)可以打印出血管獨(dú)有的中空結(jié)構(gòu)、多層不同種類細(xì)胞,這是世界。[35]美3D打印生物工程脊髓2018年8月,美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新的多細(xì)胞神經(jīng)組織工程方法,利用3D打印設(shè)備制出生物工程脊髓。研究人員稱,該技術(shù)有朝一日或可幫助長(zhǎng)期遭受脊髓損傷困擾的患者恢復(fù)某些功能。[36]3D打印房屋建筑一名行人從3D打印建筑旁經(jīng)過(guò)2014年8月,10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)交付使用,作為當(dāng)?shù)貏?dòng)遷工程的辦公用房。這些“打印”的建筑墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”。工程塑料是當(dāng)前應(yīng)用 的一類3D打印材料。安徽景區(qū)砂型3D打印信息推薦

    日前,東京大學(xué)的一群學(xué)生在建筑師隈研吾(KengoKuma)的帶領(lǐng)下,使用3D打印筆創(chuàng)建了一個(gè)極其復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)。這個(gè)建筑――該團(tuán)隊(duì)將之稱為“大型手繪結(jié)構(gòu)”――是創(chuàng)作者們?cè)跀?shù)字化追蹤系統(tǒng)的指導(dǎo)下,使用3D打印筆擠出的熱塑性塑料在3D空間里手工”繪制”的。亞克力連接桿創(chuàng)作者們使用3D打印筆擠出的這些線段通過(guò)亞克力桿連接,從而構(gòu)建出在張緊時(shí)有很好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時(shí)在壓縮時(shí)還具有一定強(qiáng)度的對(duì)象。這使得該結(jié)構(gòu)比大多數(shù)的3D打印結(jié)構(gòu)更加耐用,而使得每個(gè)創(chuàng)造者在制造過(guò)程中可以根據(jù)自己的喜好自由發(fā)揮。該團(tuán)隊(duì)的成員之一KevinClement相信該項(xiàng)目可以幫助證明人類的直覺(jué)仍然能夠在數(shù)字化建造技術(shù)中發(fā)揮作用?!凹夹g(shù)傳統(tǒng)上就是用來(lái)自動(dòng)化和代替人的勞動(dòng)的?!彼f(shuō),“但是這種方法的問(wèn)題在于它未能利用人類直覺(jué)在制造過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)?!背鞘幸?guī)劃建造意義長(zhǎng)遠(yuǎn)城市規(guī)劃建造意義長(zhǎng)遠(yuǎn)他補(bǔ)充說(shuō):“我們相信我們的方法可以改變當(dāng)前機(jī)器制造和人類制造一分為二的現(xiàn)狀?!盋lement和他的團(tuán)隊(duì)屬于東京大學(xué)的Obuchi實(shí)驗(yàn)室,并作為作為全球30個(gè)建筑與城市規(guī)劃項(xiàng)目的一部分接受前建筑協(xié)會(huì)課程主任YusukeObuchi的領(lǐng)導(dǎo)。這個(gè)更大的項(xiàng)目是由日本***建筑師隈研吾監(jiān)督的。湖北半身像砂型3D打印定制這些材料所具備的硬度、斷裂伸長(zhǎng)率、抗撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度,使其非常適合于要求防滑或柔軟表面的應(yīng)用領(lǐng)域。

    3D打印是一種新型的快速成型技術(shù),它綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多領(lǐng)域的前沿技術(shù),涉及的領(lǐng)域較多。筆者認(rèn)為,3D打印作為一種制造工藝(Manufacturing),主要涉及有3個(gè)方面:1.材料(Material)。即用于3D打印中的材料,包括樹脂、金屬、陶瓷、塑料或天然材料等,這些材料通過(guò)堆積形成實(shí)在的功能產(chǎn)品。2.設(shè)備(Machine)。3D打印設(shè)備將材料按照軟件(設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和制作數(shù)據(jù))的要求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的成型?,F(xiàn)有的3D打印設(shè)備有許多種類,稍后會(huì)介紹。3.建模(Modeling)。這是3D打印工藝中的軟件部分。包括切片、模型的構(gòu)建與優(yōu)化、成型過(guò)程控制等。這是3D打印工藝中的軟件部分。筆者在2014年的SiggraphAsia國(guó)際會(huì)議上做的次有關(guān)3D打印的教程Course(鏈接)上,提出了3D打印的3M概念,即material,machine,modeling,這就像三條桌腿一樣,共同支撐著manufacturing的桌面及其發(fā)展(3M+1M),缺一不可。如果將3D打印比作做一道菜,材料就是菜的原料,設(shè)備就是鍋,而建模則是菜譜和制作方法。建模作為3D打印的“大腦”,在成型過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用,這正是我們從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和幾何建模的研究工作者的研究工作。因此。

    相對(duì)于等材制造工藝與減材制造工藝,3D打印具有許多的優(yōu)勢(shì),已有很多文章進(jìn)行了詳細(xì)的分析與闡述。筆者認(rèn)為,相對(duì)于傳統(tǒng)的制造工藝,3D打印具有如下三個(gè)主要的優(yōu)勢(shì):1.設(shè)計(jì)空間無(wú)限。對(duì)于幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜物品(比如內(nèi)部有非常復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或空腔結(jié)構(gòu)的物品),傳統(tǒng)的制造工藝是無(wú)法進(jìn)行加工的,需要將物品進(jìn)行分解分別加工再組裝。而3D打印將物體分解成一層一層的2D區(qū)域,因此加工任意復(fù)雜的物體都沒(méi)有問(wèn)題,加工精度只是取決于打印機(jī)所能輸出的小材料顆粒。這是3D打印帶給我們大的優(yōu)勢(shì),能讓設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)任意復(fù)雜的幾何形狀,設(shè)計(jì)空間無(wú)限。正是這個(gè)優(yōu)勢(shì),給了我們?cè)趲缀卧O(shè)計(jì)與優(yōu)化方面大量需要解決的問(wèn)題,后面會(huì)詳述。2.零技能制造。傳統(tǒng)的制造工藝設(shè)備龐大且昂貴,需要較高的技能才能進(jìn)行操作。而3D打印機(jī)(比如FDM3D打印機(jī))小巧而廉價(jià),有些已經(jīng)進(jìn)入家庭,使用簡(jiǎn)單方便;相對(duì)于昂貴的鑄模,3D打印只需要一個(gè)數(shù)字化文件即可進(jìn)行成型。因此,通過(guò)3D打印,能夠輕松實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化設(shè)計(jì)與定制,縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間。這個(gè)優(yōu)勢(shì)給了我們非機(jī)械專業(yè)的研究工作者,也能進(jìn)行相關(guān)的幾何、結(jié)構(gòu)、材料等方面的研究,加深和拓展了制造中所存在的相關(guān)研究問(wèn)題。3.材料無(wú)限組合。3D打印作為一種制造工藝(Manufacturing)。

    先進(jìn)制造與3D打印的應(yīng)用越來(lái)越廣,他們?cè)O(shè)想了一個(gè)由技術(shù)嫻熟的水手支持的先進(jìn)制造商的全球網(wǎng)絡(luò),找出問(wèn)題并制造產(chǎn)品。[19]3D打印航天科技2014年9月底,NASA預(yù)計(jì)將完成首臺(tái)成像望遠(yuǎn)鏡,所有元件基本全部通過(guò)3D打印技術(shù)制造。NASA也因此成為嘗試使用3D打印技術(shù)制造整臺(tái)儀器的單位。這款太空望遠(yuǎn)鏡功能齊全,其(CubeSat,一款微型衛(wèi)星)當(dāng)中。據(jù)了解,這款太空望遠(yuǎn)鏡的外管、外擋板及光學(xué)鏡架全部作為單獨(dú)的結(jié)構(gòu)直接打印而成,只有鏡面和鏡頭尚未實(shí)現(xiàn)。該儀器將于2015年開展震動(dòng)和熱真空測(cè)試。這款長(zhǎng),而且只需通過(guò)3D打印技術(shù)制造4個(gè)零件即可,相比而言,傳統(tǒng)制造方法所需的零件數(shù)是3D打印的5-10倍。此外,在3D打印的望遠(yuǎn)鏡中,可將用來(lái)減少望遠(yuǎn)鏡中雜散光的儀器擋板做成帶有角度的樣式,這是傳統(tǒng)制作方法在一個(gè)零件中所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。[20]3D打印火箭噴射器的測(cè)試[21]2014年8月31日,美國(guó)宇航局的工程師們剛剛完成了3D打印火箭噴射器的測(cè)試,本項(xiàng)研究在于提高火箭發(fā)動(dòng)機(jī)某個(gè)組件的性能,由于噴射器內(nèi)液態(tài)氧和氣態(tài)氫一起混合反應(yīng),這里的燃燒溫度可達(dá)到6000華氏度,大約為3315攝氏度,可產(chǎn)生2萬(wàn)磅的推力,約為9噸左右,驗(yàn)證了3D打印技術(shù)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造上的可行性。LOM技術(shù)成型多使用紙材、PVC薄膜等材料,價(jià)格低廉且成型精度高。江蘇鼎砂型3D打印廠家報(bào)價(jià)

按工件的分層截面數(shù)據(jù)在液態(tài)的光敏樹脂表面進(jìn)行逐行逐點(diǎn)掃描。安徽景區(qū)砂型3D打印信息推薦

    截至2013年1月,這些3D打印而成的產(chǎn)品都是小件物體。不過(guò),3D打印的潛力遠(yuǎn)不止可以生產(chǎn)DIY的家居物品這么簡(jiǎn)單。實(shí)際上,這項(xiàng)技術(shù)甚至可以徹底顛覆傳統(tǒng)的建筑行業(yè)。2013年1月,一位荷蘭的建筑師就表示他要用3D打印技術(shù)建造一棟建筑。24小時(shí)打印10間房據(jù)《北京青年報(bào)》21日稱,此次打印出的房子不大,很高不過(guò)兩層,面積也就十來(lái)個(gè)平方,墻體呈現(xiàn)出年輪蛋糕的結(jié)構(gòu),由一層層水泥材料堆疊而成,每層大約2厘米高。與眾不同的墻體,其實(shí)是用一種特殊的“油墨”,根據(jù)電腦設(shè)計(jì)圖紙和方案,在現(xiàn)場(chǎng)層層疊加“噴繪”而成。至于打印過(guò)程中的玄機(jī),這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明者,上海盈創(chuàng)裝飾集團(tuán)的董事長(zhǎng)馬義和說(shuō),這是他們眼下的很高機(jī)密。不過(guò)從拍攝的打印現(xiàn)場(chǎng)視頻片段可以看到,一只巨大噴頭像奶油裱花一樣源源不斷噴出灰色油墨,油墨呈“Z”字形排列,層層疊加,很快便砌起了一面高墻。一名工作人員在3D打印建筑內(nèi)辦公之后,墻與墻之間還可像搭積木一樣壘起來(lái),再用鋼筋水泥進(jìn)行二次“打印”灌注,連成一體。馬義和介紹,整個(gè)打印過(guò)程,只需要一張圖紙、一臺(tái)電腦、就地取材制造的足夠“油墨”,就可以在24小時(shí)內(nèi)打印出10幢200平方米建筑。打印機(jī)底面積堪比籃球場(chǎng)打印一張A4紙的打印機(jī)。安徽景區(qū)砂型3D打印信息推薦

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