写在前面：本文文字仍然较多，其他媒体也曾报道，但笔者仍然推荐读者通读一遍，里面涉及的细节可能会对自己有所启发，请莫走马观花，正文开始。布加迪代表着高档跑车，大名鼎鼎的布加迪威龙和布加迪凯龙让众多车粉心神向往，即便是对车很不感冒的笔者也无数次听说其大名。今年早些时候，各大媒体纷纷提到布加迪发布了3D打印的制动钳，作为高端汽车应用案例，笔者再次将其梳理。 布加迪凯龙星，售价240万美金（约合人民币1500万），可在42秒内完成0-400km/h加速，是世界上最强大、最快捷、最豪华、最高级也是最昂贵的超级跑车。如此强劲的性能似乎已经达到了物理极限，而布加迪的成功源于他们对系统不断优化以及对新材料、新工艺的成功运用。▌新设计制动钳优化设计布加迪新款凯龙的刹车是目前世界上最强大的，前面八个活塞卡钳制动，后面六个活塞卡钳制刹。新款制动钳基于仿生学原理进行了整体优化，采用钛合金制造，是同系列车辆中使用的最大的制动卡钳。得益于这种新设计，卡钳的重量降至最低，同时又确保最大的结构刚度。▌新制动钳减重40％过去，布加迪凯龙跑车的制动钳采用高强铝合金制成，重4.9公斤。新制动钳采用航空级钛合金制造，重量只有2.9公斤，减轻40%的重量。钛合金的性能远高于铝合金，拉伸强度达到1250N/mm2，意味着稍大于125kg的力施加到毫米级的钛合金上，材料也不会发生损坏，常用于承受高应力的底盘和机翼部件，或用于飞机和火箭发动机。新材料及新设计使布加迪可以减重也可以保证性能，但新部件的制作只能通过3D打印。▌新工艺：选择性激光熔化 钛合金强度非常高，几乎无法通过铣削制造，而且新款制动钳的仿生设计也造成传统手段难以加工。3D打印近乎于净成型的分层制造方式打开了制造更复杂结构的可能性，使任何复杂形状皆可实现加工。▌技术要点打印完成的制动卡钳该尺寸的零件属于选区激光熔化大型制造，采用仿真软件模拟制造过程避免打印失败非常重要，此外打印完成之后的后处理同样影响零件性能。1.打印完成之后，须将零件连同基板在退火炉中加热至700℃，保温一定时间后随炉冷却，以消除残余应力保证尺寸稳定，该过程须10个小时；2.线切割取下零件，去除支撑；3.对零件进行打磨，并通过物理和化学相结合的方式进行抛光等表面处理，提高疲劳强度，增加车辆后期使用中部件的长期耐用性。最后，在铣床上完成螺纹加工（连接活塞），该过程需要11个小时才能完成。表面处理完成加装活塞的制动钳组件▌优势：45小时完成制作 3个月完成迭代新款制动钳的开发时间非常短：从提出第一个设想到第一个组件打印完成仅用了三个月。花费时间最多的是对新设计的强度、刚度进行模拟计算和优化，之后需要对打印工艺进行仿真，确保打印过程顺利完成。该制动钳采用四激光熔化系统打印，45小时打印完成，这款长41cm、宽21 cm、高13.6 cm的制动钳，几乎成为世界上使用选择性激光熔化工艺制造的最大钛合金功能部件。从另一方面也说明，四激光系统在提高效率方面作用显著。▌高级跑车首次使用该钛合金卡钳最小壁厚1mm，最大4mm，尽管尺寸很大，但组件的轻量质感、强大的性能以及漂亮的外观无一不让设计人员对3D打印技术印象深刻。首批使用新制动钳的布加迪凯龙星将于今年上半年完成制造。除去采用3D打印技术减轻车辆重量提升性能之外，布加迪为达到轻量化目的，在后副车架、进气歧管、底盘、雨刷等部位广泛使用碳纤维和碳化硅材料，并将转向系统和悬挂系统予以优化。▌总结汽车发展是一个永无止境的过程，在不断的开发工作中，新材料和新工艺的使用将不断突破人们对性能的认知极限，大的制造集团将承担这一使命，小的制造企业，也应该予以重视。延伸阅读：汽车零部件增材制造工艺链详细探讨Materialise e-stage有多逆天转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：案例探究：3D打印提升汽车性能 加速设计迭代

当前，已经进入大工业生产的金属打印工艺主要有两种—电子束粉末床熔化技术（EBM）与激光粉末床熔化技术（SLM），两种技术一直呈竞争态势存在且各有优缺点。EBM技术可以提供很高的生产效率，但零件精度差、表面质量欠佳，需要繁琐的后续加工；SLM技术正好相反，表面质量较好，零件精度高，后处理工序较少，但其生产效率一般。不过随着四激光系统的出现，效率低下的问题正在得到极大改善。汽车领域作为金属打印的主要应用领域之一，正在受到越来越多的重视，本期笔者详细介绍粉末床熔化技术用于汽车零件制造的整个工艺链，全部内容包含12个部分。1. 金属打印工艺之间的竞争粉床熔化技术是对传统产业影响最大的增材制造技术，它可提供最高的设计自由度和灵活性，并且具有优秀的材料属性。在分析粉末床熔化技术的成熟程度时,首先要研究的是设备的销售情况。粉末床熔化设备市场分析2010至今粉末床熔化设备的销量呈现快速增长，设备的销量表明粉末床熔化技术在连续生产中的大量应用以及客户对多机装备的需求，基于其众多的制造优点，该技术已经成为增材制造领域的主流生产技术。相较激光打印技术来说，世界范围内电子束打印机厂商数量极其有限，然而电子束设备的需求却从未停止，这归结于其在批量制造方面比激光打印技术更具优势。2. 金属粉末床工艺汽车应用由于汽车行业对成本、质量、效率的敏感要求，如何甄别哪些零件适合采用3D打印制造具有一定的挑战性。也是基于金属打印的高成本，目前几乎只有高附加值、小批量的汽车采用了该工艺。而在大规模汽车生产中，单件零件的制造遵循成本最低原则，相对来说，汽车动力传动系统以及悬架系统最可能用到金属打印。而金属打印如何应用到零件的具体生产中呢？接下来以保时捷尾管制造为例，剖析SLM与EBM技术从设计到打印直至应用所融合的整个工艺链。3. 优化设计汽车尾管组件是发动机排气系统的可见部分，由于该部位将发动机的性能直接反映给客户，因此制作要求很高。通常，该组件由不锈钢或钛合金制成，采用焊接将两片金属连接起来，由于机械震动和腐蚀，焊接部位往往非常脆弱。在达到最终设计之前可能会产生大量迭代，同时也带来高昂的加工成本，交货时间也超过12个月。此时3D打印的优势即可体现，其个性化、自由制造的特点可将尾管组件集成为一个零件，通过优化管道内壳结构，提高性能，实现个性化制造。同时，其快速制造的特点可以在更短的时间内尝试多种设计。如若脱离优化设计，增材制造的优势就很难显现，但在优化设计时必须考虑零件主体与周围部件的配合、整体功能以及装配步骤。4. 材料性能4.1 粉末床熔化Ti6Al4V合金机械性能金属打印过程中，材料局部熔化形成微小熔池，快速冷却凝固形成细小晶粒，在打印以及热处理过程中，组织内部形成针状马氏体α’、α及α+β相，最终性能得以提升。结果表明，增材制造Ti6Al4V合金远超铸造标准，性能接近锻件。4.2 Ti6Al4V疲劳性能分析汽车在行驶时不断受到路面冲击载荷、驱动力和制动力等的作用，而且汽车发动机本身也是一个振动源，因此汽车零部件都会受到随时间变化的应力、应变作用。经过一定时间，一些零部件便会发生疲劳损坏，出现裂纹或断裂。为使3D打印零部件具备良好的抗疲劳性能，在打印完成之后使用热等静压对材料进行致密化，提高整体力学性能，达到锻件107个循环的疲劳极限。同时，为确保获得这种优异的抗疲劳性能，如何抛光复杂自由表面也非常重要。5. X射线断层扫描X射线断层扫描可以检测到材料内部尺寸小于100μm的缺陷。对于批量生产的零件，一般采用低至中等分辨率的检测才具有成本效益，多用于内部质量和尺寸精度检测。汽车尾管组件X射线扫描显示电子束打印零件内部存在粉末未熔现象EBM成型过程中，粉末会被预热到几百度，周围粉末会相互粘附形成片状，需要采用机械方法去除，中空结构则需要采用高速喷射方式去除。与此同时，SLM成型的零件表面质量要好得多。6. 振动研磨和抛光一般而言，具有功能性或光学表面的增材制造部件需要后处理才能满足表面质量要求，对于汽车尾管部件，采用两种表面处理手段。机械研磨可以显著改善尾管部件的表面质量。然而，在LBM和EBM部件表面可能会出现大量的宏观缺陷，对于批量生产，进一步审查设计和优化制造工艺非常重要，应当尽可能避免这种缺陷。7. 表面粗糙度激光熔化相较电子束熔化制作的零件来说具有更好的表面质量，前者表面粗糙度一般为10μm左右，而后者表面往往非常粗糙，即使经过振动研磨和抛光，两者仍然存在差距，SLM打印的零件最终表面粗糙度可低至1μm。粉末床熔化工艺粗糙度对比SLM零件的表面粗糙度是由于粘附粉末颗粒及层叠纹路造成；而EBM零件的表面粗糙度除上述原因之外，还表现为由于电子束受到电磁场干扰容易形成表面宏观缺陷，而且这种缺陷无法通过研磨和抛光去除。表面轮廓曲线仔细观察表面轮廓可以发现研磨和抛光对表面结构的影响，在EBM零件上仍然可以看到深槽和针孔，为了消除这些缺陷，材料必须留下0.1-0.2mm的加工余量。8. 尺寸精度对于复杂的自由曲面，光学三维扫描和X射线断层分析是精准测量零件结构的最合理手段。零件精度主要受模型失真和材料收缩的影响。汽车尾管部件的尺寸误差在1mm以下，尾管的圆形形状有助于稳定成型，失真极小。9. 热等静压对尺寸精度的影响热等静压工艺是将制品放置到密闭的容器中，向制品施加各向同等的压力，但如果工艺过程处置不当，会引起零件的变形，倘若将汽车尾管部件横向摆放，会造成超过2.5mm的变形。负载关键零部件要求必须经过热等静压处理，而且绝不能忽视热处理过程对零件尺寸及性能的影响，此处也强调了热处理工艺的重要性。10. 时间和成本成本问题仍然是影响增材制造进入批量生产的主要障碍。相对来说，EBM比单激光SLM在批量生产方面更具优势，不过SLM对于特定化的小批量制品成本要低一些。下图以制作汽车尾管为例分析制造成本。成本结构分析显示超过60％的制造成本与增材制造工艺相关，从图中也可以看出，EBM技术相对于SLM无论是原型制造还是批量制造成本都要高。但单凭此图并不能说明EBM的生产效率低，这是因为汽车尾管属薄壁结构，体积较小，EBM机器的高生产率并不能显现。与此同时也可看出，四激光SLM系统可以达到很高的生产效率。单件成本汽车尾管部件在进行批量制造时每年的成本可减少50%，成本的降低主要源于后处理过程更加经济。但同时应该注意的是，采用增材制造进行批量生产，需要考虑生产资质以及质量保证所产生的额外成本。制造8个零件从提交订单到交货过程时间划分热等静压和抛光往往需要外协处理，因此造成交货时间很长。当然，根据合同内容要求实际的交货时间可能没有那么长。该汽车尾管的制作总共用了25个工作日，与传统的尾管加工方式相比，增材制造的整个工艺链还是快了几个月。11. 总结3D打印用于汽车零件制造目前还处于起步阶段，传统的粉末床熔化工艺成本太高，使汽车领域的应用只能限定于小批量的高性能汽车零件制作，而EBM技术以及多激光熔化系统将大大拓展应用范围。该项研究还表明，3D打印在制造具有较高机械性能和光学要求的零件方面可行并具有巨大的应用潜力，节约成本、提高生产效率，加速设计迭代。此外，这项研究也揭示了粉末床熔化技术的优点和缺点。EBM技术的优势在于批量制作大型零部件，并不适于单个零件的个性化制作，与此同时，EBM打印的零件需要较多的后处理工序。SLM技术适合打印单件或少量的零件，并且表面质量优异符合制作要求；多激光成型系统在批量制造方面存在巨大前景。总的来说，增材制造技术在汽车制造领域应用广泛。12. 展望传统的粉末床熔化工艺由于成本高昂限制了工业领域的应用，而多激光熔化系统尤其是粉末床粘接工艺的出现，将大幅降低成本、增加产量，同时将大大拓展应用领域。然而3D打印制作零部件仍伴随着其他诸多技术细节的挑战，为成功应用，汽车制造商必须为其内外部的供应链提供更加宽泛的产品规格要求和认证方法。当前国内外的汽车制造商几乎都已经注意到了3D打印的重要性，并承诺投入大量资金予以进行应用研发，3D打印在汽车制造领域的应用才刚刚开始。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：汽车零部件增材制造工艺链详细探讨

3D打印的未来在工业应用，在产品的直接制造。此次TCT展会与往年相比，最大的不同之处还在于桌面机数量锐减，国内大型工业设备陆续登场，以及航空航天、医疗、汽车、模具等行业对3D打印应用的明显进展。作为TCT最后一篇内容，笔者本期列举3D打印的应用。改日，笔者会另发一篇关于当前市场变化的文章，期待大家关注。一. 航空航天、军工、卫星行业诉求：1. 缩短研发周期；2. 减少零件数量，制造复杂结构零件；3. 提高原材料利用率，降低生成成本；4. 可有效实现零件轻量化，减少航空组件重量。3D打印解决方案：1. 无需复杂传统加工程序或任何模具，直接将概念设计转化成实体，缩短外形验证及功能性验证周期，提高研发效率；2. 加工过程不受零件复杂程度影响，轻松实现复杂结构零件制造；3. 与传统工业相比，3D打印可以整合多个零件，变成一个功能零件，节约原材料，显著降低制造、组装成本；4. 可优化复杂零部件的结构，减轻零件重量，轻松实现航空组件轻量化。举例：航空喷嘴传统方法是将几个零件合并成一个，3D打印实现一次成型，并优化了内部冷却流道，提升了冷却性能。观测卫星天线支架传统的观测卫星天线支架由几个独立的部分通过柳钉结合，重量大、发射成本高。通过拓补结构优化和3D打印，天线支架减轻了40%的重量，比最低要求强度提高了30%，降低了系统成本和燃料消耗，并顺利完成静动态测试和可靠性测试，成为航天认证产品。喷油嘴某型号航空发动机3D打印喷油嘴，将零件数量减至1个，改善了喷油嘴容易过热问题，同时提高了燃油效率及喷嘴使用寿命，提高发动机的综合性能。二. 汽车行业诉求：1. 缩短研发周期2. 制造复杂零件3. 降低成本3D打印解决方案：1. 从概念模型到功能原型，可用来完成测试和设计验证；2. 灵活制造，特别适合复杂组件、复杂管道及薄壁件的制作；3. 不需任何额外工具，无需铸造、压铸，缩短开发时间，大大降低开发成本。举例：功能零件制造为了防止燃油泄漏产生意外，须保证各个喷油器支座之间的间距相等；如采用传统铣削工艺来制作，一是加工难度大，需要五轴数控铣床才能加工出来，其次是铣削量较大，材料利用率不高；采用3D打印技术既可提高材料的利用率，又能实现轻量化设计后复杂结构的生产要求。轻量化制造汽车减重对于减少油耗，增加操控性和安全性具有重要意义，铸造技术已经在工业产品生产中使用了数百年，结合3D打印可以实现该目的。通过设计优化、铸造模拟、疲劳分析和3D打印技术的结合，使汽车轮毂支架减重达到80%，强度增加数倍，驾驶性能得到更高提升。原型设计3D打印用于实验模型和功能原型的制作，可实现快速修改设计方案并反复大量迭代。在确保原型产品设计质量的同时，大大缩短产品设计和原型开发所需的时间，提高研发效率。三. 医疗行业诉求：1. 根据患者特点量身定制； 2. 能够实现高效定制，缩短手术时间，降低手术风险；3. 提高人体力学适配和生产融合度。3D打印解决方案：1. 根据个体特点建立模型，高精度打印确保与患者病灶完美匹配； 2. 通过3D打印，快速高效地实现验证、手术，提高治愈率；3. 可制造骨小梁、多空结构，改善假体与骨骼力学适配，加速组织融合假体。4. 减少制造环节，一次成型，大幅提高效率及成本。举例：植入体 钛合金全髋关节假体，3D打印轻量化桁架结构可提供足够的力学强度，轻量化效果可减少病人的负担，同时促进肌肉、骨骼等组织的增长。医疗术前模拟产品利用不同颜色，不同质感的材料固化成型，模拟人体不同的部位，以此区隔，在手术前或教学中给到医生参考，提高手术成功率。齿科齿科可以实现最大程度的定制化，多种独特结构轻松实现，相比传统手段制造环节更少，加工时间更短，精度更高，成本更低，更好的适应个性化需求。四. 模具行业诉求：1. 缩短注塑冷却时间，提高脱模效率； 2. 解决冷却过程中不能有效控制模具温度，导致模具内部温度不均造成的产品变形问题；3. 缩短模具研发周期及制造成本。3D打印解决方案：1. 直接打印出的含随形水路的模具，冷却水路可更好贴近注塑产品，三热面广，有效降低冷却周期，生产效率提高35%以上； 2. 随形冷却使模具温度分布均匀，有效防止产品翘曲变形，开裂飞边，气泡砂眼等产品缺陷；3. 实现设计的无限性、较少的人工参与、模具制作周期大大缩短，多个环节降低成本。举例：注塑产品该模具传统注塑周期须59s，顶部无冷却造成装配孔薄壁变形、飞边、脱模困难，成品率只有86%；使用3D打印随形水路后，注塑周期减至38s，装配孔和薄壁变形得到控制，飞边、脱模困难现象基本消失，成品率达到95%。轮胎模具轮胎模具的加工精密程度直接影响到轮胎的精度和质量，甚至是轮胎的安全和驾驶的舒适度。轮胎的温度具有角度多、弧度多等特点，传统加工难以精准完成。 3D打印可完成传统机加工难以实现的形状和复杂度，可参与制造更复杂、更大抓地力和稳定性的高附加值轮胎；而其快速制造的特点使交货周期缩短了2/3，更快研制新模具新纹路，免去了冲压、折弯等工艺。五. 消费品3D打印消费品的出现丰富了人们生活，使工业生产也变得简单容易。AERO自行车头盔这款轻便可定制的头盔，不仅能满足大众的审美需求，而且能满足人体工程学方面的愿望。通过3D打印，可为每个用户量身定制，更重要的，这款头盔打印完成可以直接使用。逼真玩偶与教学工具利用不同材质、不同的工艺技术，将学生想象和设计出的产品变成最终可以实际摸到、可以组装和进行功能测试的模型，最终验证设计的可行性。3D打印鞋类鞋底以鸟类骨骼为灵感，拥有类似鸟类骨骼的参数化支撑结构，通过3D打印技术来制造，与仿生形态相结合实现了轻量、透气、软弹等一系列特性。总结由于篇幅所限，笔者仅列举主要的应用领域和案例，3D打印应用于垂直领域才刚刚开始，还有很长的路要走，需要更多的专业人士参与。纵观此次展会，实际的应用案例正在增多，可以说，应用的发力已经显现。笔者用心总结，若值得一用，请给于笔者积极赞赏。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：2018 TCT 应用篇

2018平昌冬奥会,是一场寒冷与科技的交锋，机器人火炬手HUBO、5G高速移动网络、物联网、超高清电视系统、人工智能以及虚拟现实技术纷纷亮相，给人们带来了一场惊艳的科技与视觉盛宴。本届奥运会不同以往之处还在于，游客与运动员们对科技的真正“握手”：观众可以借助VR技术体验包括雪橇、滑冰、滑雪等运动，运动员借助先进的科技进行科学训练和比赛，取得了非凡的战绩。在众多黑科技之中，3D打印便是其中一员，本期笔者盘点本届奥运会中借助3D打印技术夺得奖牌的精彩应用。1. 美国队—无舵雪橇比赛项目特点：危险、快节奏、时速高达150公里；获胜时间可能仅在千分之一秒之间。美国队为获得胜利，针对每位运动员不同的身高体重进行了雪橇个性化定制，并且通过材质的调整提高速度。Stratasys为其提供了雪橇改进方案，根据空气动力学及人体工程学特点完成了雪橇优化设计，并通过Fortus 900mc进行3D打印，制作出了复合玻璃纤维材质的原型雪橇，精确定位赛手体位，改善雪橇舒适性，缩短了设计制作周期（以往雪橇上任何设计的改变须花费几周时间重新制作）。由于3D打印工艺的介入，为每个队员制作高度定制的雪橇成本就不会太高，最终Chris Mazdzer赢得银牌，这也是美国无舵雪橇单人项目有史以来的第一块奖牌。同时，这位88年小哥的迷人微笑彻底火了。2. 法国队—冬季两项项目特点：由越野滑雪和射击两种特点不同的竞赛项目结合在一起进行，要求运动员既要有由动转静的能力，又要有由静转动的能力。运动员身背专用小口径步枪，每滑行一段距离进行一次射击，最先到达终点者即为获胜。冬季两项中使用的步枪在没有弹药的情况下重量不少于3.5公斤，射击场射击距离为50米，卧射靶环直径为4.5厘米，立射靶环直径为11厘米，滑行路线设在丘陵起伏地区，高度差最大限度达到200米，因此在运动员相当疲惫的状况下，武器的精确度与舒适度就非常重要。法国队的Martin Fourcade采用3D打印技术制造的步枪在本届奥运会获得两项金牌。步枪由Athletics 3D - Olympics＆Fitting开发，并在Zortrax 3D打印机上进行原型开发，制作了多个ABS材质的枪支原型，以获得舒适感，尺寸精度以及人体工程学要求。通过对所有3D打印原型枪支的测试，确定哪些迭代最适合冬季奥运会，最终版本被发送给第三方制造商进行制造。Fourcade在该项目获得两项金牌，已成为法国历史上最成功的奥运选手。3. 中国队—短道速滑项目特点：在长度较短的跑道上进行的一项冰上竞速运动，多位选手同时滑行，存在肢体接触，需要佩戴护颈、护腿及手套等器具。大家已经知道中国选手武大靖在此项目取得金牌，而其所佩戴的手套却在3D打印圈里刷屏。说是手套，其实是手套顶端的一个小帽子—短道速滑手指指扣，它主要是用来帮助运动员在弯道扶冰的过程中减少扶冰摩擦力。以往比赛中，运动员的短道速滑手指指扣基本采用树脂或胶质，此次华曙高科根据每个运动员的手指尺寸，量身定制了9套钛合金指扣。相比传统指扣，3D打印的金属指扣壁厚减少了3/4，重量减轻约40%，更加轻便，阻力更少，而且个性化的曲面设计与手指形状完美贴合有助于提升运动活力。虽然钛合金更贵，但是与奥运得金相比这又算得了什么。讲真，华曙这次也真是沾了奥运会的大光，相信在即将到来的TCT上华曙一定会借势宣传。总结3D打印技术的发展，可以为运动员提供更好的个性化服务，为他们在赛场上披荆斩棘提供帮助，而且笔者相信，3D打印助力奥运，才刚刚开始。科技的发展最终还是要为人服务，除却3D打印，云计算、大数据和人工智能技术提供的数据支撑，也将帮助运动员进行科学有效的训练。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：盘点：平昌冬奥会比赛中3D打印技术的精彩应用

3D打印在航空航天、汽车制造以及医疗方面发挥着重大作用，虽然高大上但又远离人们生活，可远观而不可亵玩焉也不过如此。笔者今天介绍的这项应用，对于游戏爱好者来说绝对是个燃爆的消息，3D打印进军游戏产业正慢慢改变着我们的娱乐方式。 刺客信条角色定制3D打印之于游戏产业的特殊意义就在于该技术为游戏世界带来了无限的可能性和创造力，并且为个性化游戏角色定制带来巨大市场。疯狂的游戏玩家愿意为此买单，这对3D打印走进生活是一个机会。3D打印Elex模型3D打印巴德模型游戏与3D打印的结合，使虚拟世界中的元素转化为实物，不可不谓是游戏世界与现实世界的一座桥梁。国外已有专业的公司从事将游戏角色制作成三维数据并最终呈现高品质实物收藏品的创业公司，获得了Bard’s Tale IV, Elex, and Darksiders III的青睐。平面游戏角色建模后的实物制作其实国内也已存在类似的公司，不过在业内似乎尚未掀起太大风浪。对于这项应用来说，建模是一个复杂又困难的工作。相比3D手办来说，虽比不上它的成本，但此处要讲的是它的个性化定制趋势。对于疯狂的游戏玩家来说，多花点钱买个游戏玩偶是很有可能的。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：3D打印之于游戏产业的特殊意义

为手机移动设备而生的逼真面部扫描终端无论是明星整容还是网红滤镜美图，都不如我们今天说的这款黑科技—3D面部自拍相机，它使照片从二维走向三维，从平面走向立体，你可以用它来做激光内雕，还可以用它打印一副属于自己的面具，而且而且，你还可以用它来玩VR游戏，等等不胜繁多。鉴于其令人意外的功能，各位看官看到最后会有更多惊喜！这是个什么鬼玩意儿Face Camera是Bellus3D推出的一款易于使用、高质量的移动设备用3D面部扫描相机，专为自我扫描而设计。只需将Face Camera安装在智能手机或平板电脑上，从左到右转动头部，并在几秒钟内创建逼真、精准的3D人脸模型，而在之前，3D头部模型的建立是通过多角度拍照拼接制作的，漏洞颇多。Face Camera移动设备配合移动设备使用惊喜展现：比 iPhone X 还要牛逼的人脸识别技术。拥有超高的分辨率，让你捕捉任何细节，360°无死角copy你的脸。把它安上可选的环形补光灯再插上USB，与手机完成合体打开配套的APP等它检测到人脸并显示识别区域对着它左右转动使它能全方位捕捉到你的脸部细节扫描完毕静候几秒钟你将获得你的3D高清人脸照捕捉镜头非常细致，细节到你的睫毛、皱纹高逼格技术（划重点）：Bellus Face Camera结合了两项专有的最先进技术，在几秒钟内创建出高分辨率人脸模型。1. DepthShape™使用红外结构光深度相机用于近距离扫描重建三维形状，可在人脸上测量500,000个三维点，精度达亚毫米。采用扫描模型拟合人脸模型2. PhotoShape™利用移动设备的高分辨率前置摄像头捕捉脸部细节，如皮肤毛孔和皱纹。可选的LED环形灯可确保脸部每次都以完美的照明和色彩进行拍摄。人脸扫描+细节捕捉总之就是：红外传感器负责检测，颜色传感器负责取色，激光投影仪负责扫描，手机前置摄像头负责记录细节。给你打造一个神形兼备的面具。重点应用：1.游戏角色自定义使用自己的面部模型在自己喜欢的游戏或VR世界中自定义角色。2. 虚拟化妆将数字化妆应用到3D人脸模型上，以便真实地模拟化妆效果。此举可减少反复试验的时间和困难，从不同角度和亮度条件下试妆，随心掌控妆容。3. 虚拟试穿准确的3D面部模型让你可以尝试任何眼镜和假发，不仅追求外在美观，还实现完美匹配。客户可根据自己的3D面部数据获得精确的测量结果，而且还可以用自己的面部模特走秀啊！4. 3D打印面具Bellus3D Face Camera输出的数据格式可用于3D打印，制作属于自己的纪念品！此外，该技术在医疗美容方面也有重要的用途。Face Camera支持哪些设备？Face Camera 需要高分辨率前置彩色摄像头（800万像素或更高），带3GB内存的快速多核处理器以及USB 2.0或3.0端口。目前支持以下设备：Android系统：华为MediaPad M3（Android 6或7）三星Galaxy Tab S3（Android 6或7）三星Galaxy S7，S7 +，S8和S8 +（Android 6或7）华为Honor 8（Android 6或7）摩托罗拉Moto Z（Android 6或7）其他设备可以工作，但尚未经过测试。Android 8尚不支持。iOS设备目前尚不支持。有趣的是，国内美图秀秀在2015年4月，收购了Bellus3D约33.3%的股权，有没有很期待未来美图推出这项功能呢，其他不用再另外花钱购买设备了嘛！转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：颇多惊喜：3D扫描+手机终端+3D打印+易容

PEEK作为特种塑料的代表，可谓是当前3D打印届的高逼格产品，其独特的性能让应用届人士欢欣鼓舞，然而其难以打印的特点也激励科学界人士试图攻克难关。本期笔者以具体实例解说PEEK的应用以及当前的3D打印工艺。一．PEEK主要应用实例1. 进入太空的PEEK欧洲航天局（ESA）2017年采用PEEK打印了微型卫星的主要结构，而且PEEK材质的卫星能够在太空中飞行。欧航局主要是看中了其强度高、稳定性好、耐高温的特点。ESA制作的这枚卫星无须通过导线实现导电，这是因为通过PEEK打印的结构带有导电功能，无须通过导线与子系统联通。这是因为ESA采用的PEEK掺入了导电材料，使其具备了导电性能。如今塑料已经可以与不同的材料混合，以根据需要量身定制其性能。在这种情况下，“掺杂”的PEEK丝材便可以作为特殊应用领域的标准材料。此外，基于PEEK良好的机械性能、阻燃性等特点，还用来制作了空客A350-900的舱门支架、发动机整流罩、飞机内装件等部件，综合成本和重量都低于铝合金方案。2. 植入人体的PEEK在医疗器械领域，越来越多的脊柱手术、外伤和骨科类医疗产品制造商开始转向使用PEEK。如今已经有超过200万件产品被植入人体。PEEK能在众多医用原材料中脱颖而出，与其自身的特性密不可分，其优异的生物相容性、弹性模量、机械性能与钛、钴铬合金等典型的医用植入材料相比更具优势。通过3D打印，依据应用需求进行力学性能（如韧性、模量）的调控，可实现高性能PEEK零件的低成本、高精度、控形控性快速制造。2017年4月，一名胸壁肿瘤患者成功完成了3D打印PEEK肋骨的植入手术，属国际首例。在这之前，胸骨置换多是采用钛合金，其弹性模量和屈曲强度与真实的胸肋骨的差距很大，难以形成合理的梯度强度，由此产生的应力传导容易在特殊外力作用下损伤周围的正常器官。PEEK材料较低的弹性模量，可防止应力遮蔽效应，使周边骨头保持强度，同时，其良好的生物相容性和耐腐蚀性是其作为医用材料的基础。此外，PEEK还用来制作了椎间融合器、股骨柄假体、颅颌面、牙科等医疗产品。3. 跑在路上的PEEK汽车实现轻量化，无非是从结构、工艺、材料三大方面入手。在材料应用方面，工程塑料领域诸如碳纤维、PEEK等一系列新材料的运用开始成为汽车轻量化的发展趋势之一。目前，诸如宝马、奥迪等一些高档汽车制造商已开始颠覆传统思维观念，采用性能优异的复合型新材料和精湛的技术工艺用于新车型的研发设计。PEEK耐磨齿轮PEEK作为一种先进的工程塑料，已经被应用在轴承、活塞、阀门等重要部件的制作中。比起金属，PEEK 3D打印的汽车部件可减少70%的重量，节省1-2%的燃料，同时磨损率降低25-75%，这种零件不依赖润滑油且噪音小。除此之外，PEEK的熔点为343°C，使用温度达260°C，使其适用于汽车、其它车辆的动力系统以及电动机的运转环境。PEEK垫片PEEK除了在航空航天、汽车制造、医疗方面的应用外，在电子电气、机械零部件甚至食品加工等领域也有广泛应用。然而由于其熔点高的原因，PEEK尚无法通过常规打印机进行打印，虽如此，至今也有克服。当前对PEEK的打印工艺包括FDM与SLS两种，SLA以及3DP能不能做笔者目前尚不清楚。二．PEEK主流打印工艺1. PEEK FDM工艺PEEK打印过程中对环境温度与喷头温度要求非常高，所以必须要求机器具备一个恒温的环境，需要对腔体温度精细的控制。PEEK的材料热熔点在343℃左右，所以要求喷头温度必须达到350℃以上，并且在打印过程中保持这个温度。常规FDM与PEEK FDM的主要区别类别常规FDMPEEK FDM打印喷头温度0-260℃0-400℃可调（500℃）打印环境温度15-50℃0-200℃可调，恒温腔打印基板温度0-120℃0-300℃可调目前国内外能够实现PEEK打印的FDM打印机品牌尚很有限，但已经实现了3D打印的PEEK医疗应用。2. PEEK SLS工艺商业化的大部分SLS粉末床激光烧结设备预热温度都在200℃左右，以烧结尼龙材料为主流，材料的加工范围受到很大限制，只能加工预热温度在所允许预热温度范围内的材料。对于高分子材料的预热要遵循一个原则：预热温度要达到其软化温度，PEEK作为一种高熔点的半结晶态材料预热温度需要达到300多度，故而现有的大多数SLS打印机无法对其进行打印。预热和扫描过程据笔者了解当前能够加工PEEK材料的烧结设备有EOS P800以及比利时Aerosint。EOS P800预热温度号称可达380℃，而且该设备可以实现激光功率在线控制，即通过温度的检测即时调整激光功率，保障所烧结的部件性能。这个功能确实很厉害。EOS P800打印的小提琴Aerosint的这款打印机似乎更神奇一些。常规的SLS设备使用同一种材料，打印过程中非实体部分作为支撑在高温烘烤下材料性能会发生变化，重复利用次数很有限。传统与新型SLS粉末状态Aerosint实现了多材料的SLS工艺，在打印过程中使用惰性粉末材料作为支撑和填充材料，这些材料在长时间暴露于高温的环境中，并不会发生化学变化或者降解，因此在下一次打印的过程中仍然可以重复使用，所以几乎可以达到零浪费。此举对于PEEK这样昂贵的高温聚合物极为有效。有机会笔者对该打印机单独出一期内容。（笔者很奇怪外网去年10月份就已经发了相关内容，国内3D打印媒体现在才纷纷发新闻）三．总结基于塑料的3D打印由于耐温性和强度而无法与金属竞争，而PEEK的出现使特种塑料以及复合材料在很多领域开始与金属材料展开竞争，而且高分子材料比某些金属具有更好的强度重量比。3D打印功能件的制造应该向着更高容量、轻量化以及高性能的方向发展。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺

2018春夏巴黎高定时装周，又是一季充满科幻感与未来感的系列，仿佛来自异星的摩登女郎。极具个人风格特点的Iris Van Herpen本季依旧是运用3D打印技术再现了水波泛起的高低涟漪，颜色的明暗、深浅过度则凸显水独特的光影纹路，修身的礼服剪裁融合精湛的科技技术，打破传统的优雅女性格调，唤醒另一种新潮的女性魅力。每一套成衣都是采用尖端的数字技术(激光切割，参数化设计或3D打印)制成，将繁复的工艺和轻纱材质完美结合，形成了这样一件堪称完美的透视成衣，再通过色彩及质地展现出的光泽让人似乎看到另一个世界里那些旖丽奇炫的神秘物种。人们认为自然是简单的，技术是复杂的--这恰恰相反，技术是简单的，自然内涵却是复杂的。3D打印的精美叶子“Foliage”是van Herpen在Ludi Nature (Nature Play)2018系列中展示的三种制作技术之一。通过这项技术，Van Herpen 可以将3D打印的精致叶子图案直接印在精致的半透明面料上。薄薄的3D打印叶子排列成一件精美连衣裙，看似硬朗实则非常轻薄柔软，给人以一种自然在流动的感觉。熵和数据碎片在另一个“熵”过程中，Van Herpen描述了一种粘合聚酯薄膜（“裸皮和液体织物”）的技术，该技术被激光切割和交织，从而形成渐变起伏织物。最后一种技术“数据碎片”中，计算算法被用来在一个看不见的丝绸薄纱网使激光切割参数化图案，从而创造Van Herpen所说的“光芒四射的画面”。Iris Van Herpen这一季还有一个亮点就是高跟鞋的设计，看着摇摇欲坠实质也算是一种充满戏剧性的艺术效果。超现实主义风格、3D打印技术、梦幻仙女裙Iris Van Herpen本尊内容转自：尚线T100趋势网延伸阅读：FDM与SLS技术用于服装打印---材料与工艺FDM也可以打印时尚婚纱？长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：科技与艺术的融合：2018 3D打印高定服装秀再次来袭

印象中FDM 3D打印技术精度低、表面质量差、打印速度还慢，似乎只能做一些类似玩具的小玩意儿，中看不中用。如此认为，就实在低估了其价值。殊不知，价格最低、普及程度最高的FDM技术，上至航空航天，下至服装、汽车、工业制造等高大上的行业，都有该技术的广泛参与，而且在有些方面还完全替代了金属。金属打印又怎样，该靠边还是得靠边。FDM 3D打印机采用熔融挤压原理，从底部一层一层通过挤出热塑性塑料构建零件。先来看下基本过程，专业人员请自行忽略：丝材传输喷头挤出支撑结构和实体部分实际打印状况其实FDM怎么用，能用到什么程度，需要靠打印机和材料的双重保障，还要看想法。那么FDM又是怎样实现深度应用的呢？1. FDM用于航空上图是西班牙航空公司Indaero为空客提供的定制部件，用于将滑动框固定到直升机机翼内部。该部件传统上采用铝合金制作，重量达12公斤，需两名操作员将其固定并标记钻孔；而Indaero借助3D技术对其进行了重新设计，同时采用FDM打印机结合工程塑料制作，重量仅3公斤，不仅可以独立站立而且完全符合机翼曲率，与此同时，新部件价格更加便宜。于此，谁说FDM只能打玩具，这不也上天了？！以上部件只是其一，能飞上天的可不只有它。2. FDM用于汽车自2014年以来，葡萄牙的大众Autoeuropa工厂一直使用3D打印机生产用于流水线的模具组件。大众汽车已经宣布，在2016年，该工厂使用FDM台式3D打印机每年可节省16万美元--将传统生产成本降低90％以上，工具开发时间缩短95％。工厂内使用的普通FDM打印机采用FDM打印机制作的轮胎保护夹具彻底实现了内部按需制造，并且成本降低到了23.4美元，完成时间也缩短到了10天左右，在此之前，它只能从外部供应商那里获得，总费用高达893美元，完成时间是56天。2016年，该工厂3D打印了约1000个FDM零件用于汽车制造，2017年将节省20万美元，几台FDM的价格可远没有这么多钱啊。3. FDM用于其他工业生产在航空工业中需要使用三坐标测量仪测量零件的精度，而三坐标测量仪需要借助专门的夹具固定零件。过去这种定制的夹具需要外包采用钢材制作，如今使用FDM打印机制作工程塑料级的低成本夹具，制作周期更短，成本更低，而且需要多少就打印多少，减轻库存压力。FDM打印的定制三坐标夹具日本理光集团也正采用集成的3D打印工具，提高运营收益，创造更具成本效益的生产线。其生产的零件数量庞大，需要花费大量的时间和精力为每一个零件找出正确的夹具和定位工具。随着部件数量的增加，手动操作变得很冗长，操作人员在取出部件并将其放回原来的夹具之前，需要检查每个部件的形状、方向和角度。为了提高工作效率，理光重新设计了“烦人的”夹具和定位工具以配合其制造进度。FDM打印的夹具辅助生产塑料定位工具替代金属部件采用FDM制作的定位工具不仅取代了金属部件，还大大降低了成本，提高了工作效率。FDM帮助理光实现了零件定制和按需生产，有助于生产重组和现代化的突破。以上实例足以说明FDM在工业生产中可以发挥巨大作用，但这是基于打印机具备优良的性能，材料也并非平常所见到的塑料。FDM可以生产出具有出色的耐热性和耐化学性以及优异强度重量比的生产零件和功能性原型。但是在有些领域，比如服装时尚，也不见得就需要那么高端的设备和材料，详见《FDM也可以打印时尚婚纱？》。其实，工艺是好工艺，设备也是好设备，就看怎么玩。如笔者在上期3D打印市场变化中所提到的，很多桌面机厂商正在向着专业领域迈进，相信不久的将来国内会有性能优异的FDM工业机面世，FDM的工业应用也迟早会被国内认识到，让我们拭目以待。延伸阅读：工业级 FDM 3D 打印技术原理解析非常规FDM线材FDM与SLS技术用于服装打印---材料与工艺转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：FDM深度应用：最普及但又最实用的3D打印技术

阿迪达斯当前官网上面最贵的一双跑鞋是价格为240$的ULTRABOOST X ALL TERRAIN LTD，穿在脚上是这样的感觉：看起来弹性十足很舒服很想要一双是不是官网上介绍说它使用了超敏感的增强中底能吸收脚步力量，换句话说是不是就是很有弹性不硌脚呢。。。。。。不管怎么说，将近两千块人民币就是得舒服，否则对不起这价格。可是阿迪本周就要上市一款更贵的跑鞋---价值300$的FUTURECRAFT 4D，就是我们之前一直提到的那款采用3D打印技术制作鞋底的，鞋。这么贵，穿上它还能飞不成：长这样看起来似乎更有弹性还防震试穿小哥穿上它感觉不能正经走路了毕竟Futurecraft 跑鞋制作成本高，3D打印技术倒是其次，贵的应该是材料、设计和理念。而且这款鞋还采用了我们都不懂的无缝针织鞋面技术，可以实现繁复的立体花纹，在鞋侧和脚踝处还用针织实现了加强支撑，在舒适度和鞋面稳定性上都不错，体现出了传统工艺和最新科技融合的极致美感。忽视鞋底，鞋面繁复复杂这项技术普及之后adidas定制平台就不仅仅是改个颜色打两个字那么简单了。其他细节如下3D打印鞋底3D打印鞋底+无缝针织鞋面转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：最贵跑鞋穿上之后是什么feel？高清细节展示