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2016年3D打印行业十大突破

发布时间:2017-12-28

  2016年3D打印行业十大突破

  【日常技术网】3D打印可以称为数字化制造或增材制造,是一种快速成型技术。随着3D打印行业的快速发展,国内外研究人员对3D打印的各种研究不断进行,取得了长足的进步。接下来,小编将带领大家回顾2016年3D打印技术研究的十大突破。三维金属基础研究的突破最近,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的一个研究小组宣布,他们正在研究一个困扰普通三维金属印刷技术的重大问题。据悉,他们的研究成果将于8月出版“Acta Materialia”,并可能加速3D打印技术的应用。据了解,基于PBF的3D打印技术在市场上有几种形式,如EOS的直接金属激光烧结(DMLS),Arcam的电子束熔化(EBM),SLM解决方案的多束选择性激光熔化(SLM) ,。 Stratasys在德克萨斯州奥斯汀的合同制造厂拥有许多DMLS机器。实验已经表明,当激光熔化这些粉末时,即使熔融金属池的温度冷却,金属颗粒也由熔融金属池产生的气流引起。水池的冷却意味着这些颗粒不会完全融化。科学文献中也公开了这种现象,这被认为是造成金属3D打印部件的表面粗糙度和孔隙度的原因。科学家说,这项研究是重要的,因为了解建筑物空间中不断变化的环境条件,可以使系统更好地控制金属3D打印物体,从而实现耐用零件的可重复印刷。2,新型复合3D打印可以是超弹性的骨科最近在“科学翻译医学”杂志上发表的一篇文章表明,一种新型的超弹性骨复合材料将为重建手术带来新的突破,超弹性骨主要是由羟基磷灰石制成的天然矿物,可以皮下植入研究人员通过多次实验证明,3D打印的骨支架中的细胞不仅非常容易生长,而且在几周之内就会填充目标区域,但是它们也会阻止骨骼矿物自身的生长,同时研究人员也成功地在实际的测试中测试了这种新材料格里。然而,不管上述实验成功的多少,它们的数量太少,最终材料还是要经过人体实验才能真正成功。作为研究作者之一的Ramille Shah说,他希望能在五年内测试人体。最近,哈佛大学的John A. Paulson工程与应用科学学院(SEAS)而哈佛Wyss生物工程研究所已经发明了一种利用人类干细胞的方法,将血管内皮细胞的细胞外基质和衬里在圆形通道3D打印出厚实的血管化组织结构。包含在深部组织中的所得血管网络使流体,营养物和细胞生长因子均匀地输注到整个组织中。这一重大突破于2016年3月7日在“美国国家科学院学报”上发表。该方法将血管回路与活细胞和细胞外基质结合起来,使结构能够起到活组织的作用。在这项研究中,刘易斯和他的研究小组证明,他们的3D生物印刷组织能够维持六周以上的活体组织功能!值得一提的是,组织内有这样一个预先形成的血管,有效地增强了组织的深层细胞功能,并通过输注营养素和生长因子等物质来充分调节这些细胞的功能。 Optomec的突破性技术使微米级智能结构能够进行3D打印2016年8月16日,全球3D打印电子和金属3D打印系统供应商Optomec宣布,其气雾喷射技术已经在3D聚合物和复合结构以微米级的嵌入式电子元件进行印刷,这一突破将为电子和生物医药行业下一代低成本,小型化的设备带来巨大的希望,据称,这种直接数字化方法可以优化制造工艺,减少生产步骤,因此气溶胶喷射三维微结构印刷技术也是一种经济的绿色技术,而气溶胶喷射三维微结构印刷技术具有超高分辨率,可实现10微米的侧面特征尺寸,横向和纵向结构分辨率为1微米到100nm,可以达到100:1以上的长宽比。此外,这种三维微结构也可以印刷在现有的组件和产品,如半导体芯片,医疗设备或工业部件。 5,新的3D打印技术打破现有金属零件制造的瓶颈激光制造技术已经成为新一代的高端制造技术。最近,浙江工业大学机械工程学院的姚建华教授带领研究小组就基于超声波激光沉积的金属增材制造技术进行了基础研究,并将目光瞄准了新的3D打印技术,如超音速冷喷涂和激光技术。现有的金属零件制造瓶颈。据姚建华介绍,目前的研究小组是国际上提出的将超音速冷喷涂与激光技术相结合,实现金属3D打印的概念。基于以往的基础研究,协同创新中心将与剑桥大学等国内外其他团队进行合作。通过超音速动量场,高能激光束温度场等多能场的耦合,沉积层与沉积层之间的固态结合机制与增材制造过程中的缺陷形成以及应力产生机制等科学问题,获得必要的工艺和质量控制手段,实现增材制造,打破现有金属部件制造技术的瓶颈,最终利用这一技术关键部件高端设备,高效率,高品质,低成本智能增材制造,为浙江制造转型升级和国家提供关键技术支持。 6,纳米3D印刷材料批量生产纳米粒子是一种非常神奇的人造材料,价格昂贵,产量非常有限。为此,诺亚·马尔姆施塔特教授领导的研究小组积极探索和克服困难,最终找到了一种包括3D打印技术的新方法,不仅可以大大降低纳米粒子的制造成本,而且有望实现量产。据了解,这种微型3D打印导管采用光固化(SLA)技术制成,网状结构均匀。与此同时,纳米颗粒的另外一个优点是,当使用烧结技术进行加工时,与现在的大尺寸粉末颗粒相比,这种颗粒更加凉爽,耗时更少,毫无疑问,这对于选择性激光烧结(SLS)3D打印机好消息是,用这种纳米颗粒粉末,SLS装置的成本和能耗可以降低,制造时间可以缩短,所以USC的突破性研究可以说是显着的。技术实现个性化医疗近日,德国弗劳恩霍夫陶瓷技术与IKTS系统研究所研制出了一种新的3D打印技术,不仅可以打印骨科植入物,假牙,手术工具等医疗产品,还可以打印微反应器,内窥镜手术器械等一个非常复杂的小零件弗劳恩霍夫研究所目前正在寻找合作伙伴共同改造这种新技术,所以3D的真实色彩印刷设备和材料尚未公布。 8,金属3D打印可溶性支撑成为现实最近,研究人员刚刚完成了可溶性碳钢结构的概念验证,这种结构被用来支撑3D打印的不锈钢部件。据悉,这是第一个可溶性金属载体溶液,在这个方案中,碳钢可以通过基于硝酸和氧气泡的电化学腐蚀技术去除,不会影响不锈钢。这项显着的突破发表在题为“用于三维直接金属印刷的可溶解金属支持物”的论文中,研究人员展示了一个具有90度悬垂的3D打印金属物体。作者相信这一突破将为重要的金属3D打印创新铺平道路。他们特别认为这项技术将大大减少后处理所需的工作量,从而提高金属3D技术创建非常复杂的结构的能力。据了解,使用特定的化学溶液,同样的原理可以应用于更广泛的金属甚至氧化物。 9,微生物3D打印领域的新突破近日,谢菲尔德大学的科学家们已经在可以安全用于生物环境的丝微型火箭的研制上取得重大突破。通过使用创新的3D喷墨打印方法,该大学的化学和生物工程研究人员在创建微型丝绸游泳设备方面迈出了一大步。据了解,这种丝绸装置可以降解,但对其所处的生物环境也是完全无害的。这意味着将来这些装置可以用于身体内的一些应用,例如药物和癌细胞的递送等。这项新技术使研究人员能够使用安全无毒的材料,这意味着微型火箭不会伤害或损害任何活体组织或生物环境。 10,爱尔兰科学家3D打印大型复杂软骨植入物最近,来自都柏林先进材料与生物工程研究中心的一个团队(AMBER)开发出一种新技术,可以3D打印复杂的大型软骨植入物,这种植入物可以形成骨再生的支架。科学家认为,这项研究将对那些严重的脊柱,颌面或头骨问题有深远的影响,并将有广泛的用途,从正常的损害癌症,甚至出生缺陷。该团队希望该技术能够用于下一代髋关节和膝关节植入物。据了解,AMBER团队使用三维生物印刷技术来沉积不同的生物材料和成体干细胞,以创建一个与脊柱内部形状相匹配的软骨模板,随后将模板植入随着时间发展的皮肤下进入具有自身血管的全功能骨骼器官,与人体自身骨骼发育的过程是一致的,此外,AMBER仍在使用纳米技术,3D打印研究可以在几分钟内完成,以完成较小,效率更高的电池,Valeria Nicolosi教授领衔该项目,最近从欧洲研究理事会(ERC)获得了250万欧元的研究经费总结:整个2016年,3D打印行业从进口时期进入成长期,全球3D打印行业总体收入快速增长,全球3D打印行业市场规模逐渐扩大,技术突破通过和专利逐渐增多,行业应用逐渐深入。 OFweek 3D打印小编认为,未来3D打印行业将走向高峰!

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