应用-3D打印技术参考-(第43页)    

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  • 中车研究院推出各向同性、600MPa超高强3D打印铝合金!

    中车研究院推出各向同性、600MPa超高强3D打印铝合金!

    面对航空航天、轨道交通等领域对结构轻量化的迫切需求,“轻质高强材料+结构优化设计”已成为先进制造业发展的核心方向。高强度铝合金激光增材制造技术正在成为解决航空航天、汽车、高铁等领域复杂轻量化构件成形难题的有效途径。 然而,传统2xxx与7xxx铝合金增材制造面临“易热裂、强韧性低且性能分散”的问题,可用于增材制造的商用铝硅系合金力学性能不足,难以满足极端工况下核心零部件对优异综合力学性能的要求,不利于铝合金零件的可靠服役。此外,现有增材制造高强铝合金存在易开裂、残余应力集中、力学性能各向异性等问题,严重制约其产业化应用。 基于上述背景,中车研究院先进成形技术研究室于2020年提出了基于裂纹抑制与强韧化协同的增材制造铝合金成分设计方法,并研制出550MPa级高强铝合金材料和成形工艺。但近年来,随着市场对铝合金零部件强度要求的不断提升,研发团队经过持续迭代和探索,在第一代材料体系基础上,深入研究了Al-Si共晶补缩与Sc-Zr晶粒细化的协同阻裂机制,建立了Si含量与Sc-Zr含量的当量匹配关系,系统揭示了Si、Sc元素含量对铝合金裂纹敏感性、强度和塑性的影响规律。通过精确调控Si、Sc元素配比,在有效抑制裂纹形成的同时,显著提升了析出强化效果,所得析出相呈细小弥散态,均匀分布于晶界及晶内区域,从而确保材料在高载荷条件下的变形稳定性;同时通过优化Mg、Mn元素配比,协同提升了固溶强化与第二相强化效果。最终成功研制出各向同性、延伸率超过10%的600MPa级超高强增材制造铝合金材料。 600MPa级超高强铝合金粉末材料采用真空感应熔炼惰性气体雾化(VIGA)技术制备,具有优异的物理特性:粒径分布窄、球形度高、空心粉率低、氧含量超低,且批次稳定性良好。 600MPa级超高强铝合金材料具有近全等轴晶粒组织,晶体学取向呈随机分布,晶粒尺寸呈现微米级粗晶与亚微米级细晶共存的双峰分布特征。团队同步探索了时效热处理工艺,实现了纳米尺度强化相的均匀弥散析出,同时有效抑制了初生相的粗化行为,时效工艺的精确调控显著降低了熔池边界处的应力集中现象,解决了增材制造高强铝合金材料沿沉积方向拉伸塑性低的难题,获得了各向同性力学性能。 600MPa级超高强铝合金EBSD图:(a)IPF;(b)晶粒尺寸;(c)极图 基于“材料-工艺-组织-性能-应用”全流程协同优化理念,团队针对大尺寸高强铝合金零部件增材制造过程中存在的残余应力累积和变形开裂的难题,开发了融合动态能量调控、分区路径规划和低氧循环系统的综合解决方案,实现了热输入精确匹配、热应力有效分散、组织均匀性显著提高,为高性能铝合金零部件制造提供了可靠工艺保障。 600MPa级超高强增材制造铝合金形性调控技术不仅突破了铝合金强度-塑性的协同极限,更攻克了复杂结构制造的工艺瓶颈,为轨道交通、航空航天等高端装备领域高性能、高复杂度、高精密轻量一体化零部件制造提供了创新性解决方案。
  • 复志科技发布工业级3D打印焊接夹具解决方案,降本70%

    复志科技发布工业级3D打印焊接夹具解决方案,降本70%

    随着制造行业节奏不断加快,焊接行业面临着更高的生产要求,夹具与治具的制造效率、成本与灵活性成为企业能否成功应对挑战的关键因素。传统金属夹具虽然坚固耐用,却面临着高昂成本、漫长交期与难以适配变化的局限。 为此,Raise3D推出了《焊接夹具与治具3D打印指南》,帮助焊接工程师借助3D打印技术在“更快、更省、更灵活”的制造道路上迈出关键一步。 传统焊接夹具制造的“三高”难题 在汽车制造、机械加工、职业教育和建筑工程等领域,夹具/治具承担着工件定位、支撑和防变形的关键角色。然而,传统金属夹具制造依赖CNC加工,长期面临以下难题: l 制造成本高:传统CNC夹具单套定制费用高达¥1,800–2,900之间,且批量需求时成本倍增; l 交付周期长:从设计到数控加工再到调试,常需7–20天才能拿到成品; l 缺乏灵活性:一旦工件或工艺参数变更,必须重新开模或返工,导致设计迭代周期大幅延长,影响项目进度和成本控制。 Raise3D工业级3D打印焊接夹具的新解法 《焊接夹具与治具3D打印指南》详细解析了Raise3D如何通过高性能增材制造技术,为焊接行业提供一套高效、经济、灵活的新型解决方案 1. 成本降低70%,效率提升10倍 l 材料突破:采用碳纤维增强的Hyper Core™ 速聚芯 PPA CF25材料,拉伸强度>118 MPa,热变形温度高达197℃,轻松应对焊接高温工况; l 成本对比:3套夹具总成本仅628元,仅为传统方案的30%; l 打印效率:单套夹具最快1.5小时完成打印,批量生产支持双喷头同步作业,24小时内即可交付使用。 2. 工业级设备保障,媲美金属夹具 Raise3D Pro3 HS 专为高负载工业应用打造: l 高速高精度:支持最高500 mm/s的打印速度,公差±0.05 mm,结合闭环步进系统,确保夹具结构稳定性和装配精度; l耐高温与高强度:兼容高性能碳纤维材料, 碳化硅喷嘴支持连续碳纤打印,适用于长时间高强度焊接场景使用。 3. 灵活设计,按需生产 l 设计即制造:结构修改无需重新开模,更新CAD模型即可打印,满足小批量与多品种切换; l功能集成:可直接预设热压螺母、定位孔、挂钩等结构,一体成型无需二次加工; l轻量化维护:热塑材料重量仅为金属的1/3,搬运轻便,减少工人劳动强度和仓储负担。 应用案例:MIG焊接管件夹具 在金属惰性气体保护焊(MIG)场景下,Raise3D应用方案满足了焊接对夹具高精度、高耐热、高稳定性的要求: l 总成本:¥628(打印3套夹具); l 打印总时间:10小时4分钟 l 结构设计:35%填充率兼顾强度与效率,必要时可调整至更高比例以增强结构刚性; l 后处理建议:打印完成后80–100 °C烘箱退火4–8 h,进一步提升热稳定性。 3D打印夹具在焊接实际使用中表现优异,成本更低、周期更短、结构稳定可靠,为焊接生产效率带来显著提升。 下载《焊接夹具与治具3D打印指南》,深入了解: l 如何通过3D打印实现夹具成本与周期的双重优化; l 碳纤维增强材料在高温焊接场景中的性能验证; l 实际案例中的结构设计与工艺参数配置 扫码即可免费获取完整版《焊接夹具与治具3D打印指南》,深入洞察行业趋势与Raise3D解决方案,助您快速迈入焊接智能制造新时代!
  • 国产陶瓷3D打印,材料、设备、工艺自主可控,或正在跨越“领跑”

    国产陶瓷3D打印,材料、设备、工艺自主可控,或正在跨越“领跑”

    根据GRAND VIEW RESEARCH发布的报告,2024年全球3D打印陶瓷市场规模已达到9720万美元,预计在2025–2030年期间将以25.7%的复合年增长率快速增长。分区域来看,美国依旧引领北美市场,而亚太地区表现抢眼。其中,中国市场在亚太区域内居于主导地位,这得益于中国在研发方面的大力投入,尤其是在先进制造技术领域。 3D打印陶瓷市场规模和趋势 国外用户购买中国陶瓷3D打印机 回顾十年前,国内高校和科研院所在陶瓷3D打印设备与浆料配方方面高度依赖进口,核心技术几乎被海外企业垄断。 近年来,国家在高科技领域不断推动关键技术自主可控,推出减少对进口的依赖的“国产替代”政策,催生出一批像深圳奇遇科技有限公司这样的本土厂商的崛起。如今,奇遇科技凭借自主研发的陶瓷打印设备与配套浆料,已经实现了从“跟跑”到“并跑”、“领跑”的跨越,为中国乃至全球陶瓷增材制造提供了新的技术选择和应用方案。 奇遇科技售后团队为国内外高校及科研机构进行线上线下设备培训 作为陶瓷3D打印解决方案供应商,奇遇科技组建了以海内外博士为技术核心的研发团队,始终坚持技术创新和突破,提供从材料研发、打印设备、打印服务到烧结工艺的完整解决方案,不仅与国内清华大学、北京大学、中国科学院等顶尖高校科研机构达成深度合作,更与像新加坡国立大学、英国拉夫堡大学等国外重点院校建立合作关系,将自研的DLP陶瓷3D打印设备卖到了国外。 国产DLP陶瓷3D打印设备出口,是技术突破的体现,更是陶瓷3D打印行业产业链全球地位重塑的重要信号。据了解,与奇遇科技合作的国外重点大学对多家陶瓷3D打印品牌进行了长时间的调研,像新加坡国立大学就分别从浆料调配、打印精度、打印效率、烧结工艺等多个维度,要求品牌方邮寄微米级和纳米级的材料作为打印测试,进行了多轮考察。 奇遇科技能在层层筛选中脱颖而出,得益于企业多年来深耕技术以及持续创新。在国外企业将设备核心技术封锁且通过封闭式材料体系形成技术护城河的背景下,奇遇科技走上了陶瓷3D打印领域的自研之路,十年积淀,奇遇科技成功在陶瓷3D打印设备、陶瓷材料以及烧结工艺等方向取得重大突破,并在市场端获得广泛认可。 多类型设备,满足科学研究到工业生产需求 奇遇科技为满足不同场景的应用需求,研发了多款陶瓷3D打印装备: 1.三大系列七款机型,全场景适配; 2.工业级效率:超高速打印达700层/小时(氧化铝浆料约1400cm³/h),满足连续生产需求; 3.超稳成型:自研正置成型技术 + 双刮刀循环系统,极大提升了先进陶瓷打印成功率,加快研发进程; 4.材料无界:最高支持100Pa·s高粘度浆料,满足更多的材料研发需求; 5.精密可控:最高光学精度可达25μm,适配精密模具、航空航天等微结构需求。 工业级设备打印效率示意图 打印效率案例展示 4种9类陶瓷浆料:材料矩阵非常丰富 目前奇遇科技标准化材料有氧化铝、氧化锆、碳化硅和羟基磷灰石,光固化树脂。博士研发团队经过上万种配方测试,成功研发出4种9类陶瓷浆料,可满足打印不同尺寸、不同精度要求的陶瓷样品,打印成功率高,收缩率可控。已验证的光固化个性化定制材料超30种(如下表),并成功助力客户在医疗、航空航天、汽车等领域实现研发技术突破。 奇遇科技的标准化材料 部分已验证的光固化材料 精密烧结工艺,保障陶瓷件力学性能优异 烧结直接影响到打印件的力学性能和结构稳定性。通过多年的研究与实验,奇遇科技成功优化了3D打印陶瓷的烧结温度、气氛和时间等关键参数,开发了超过10种针对不同陶瓷材料的烧结工艺。这些工艺涵盖氧化铝、氧化锆、碳化硅、羟基磷灰石、锆钛酸铅等材料,大大提高了烧结成功率。目前,氧化铝最大可打印且烧结不开裂的实心样品尺寸为:φ20*80mm与φ40*40mm,充分体现奇遇科技DLP光固化陶瓷3D打印在大尺寸厚件方面的烧结实力。 氧化铝实心圆柱(已烧结) END 随着全球增材制造行业的快速发展,中国陶瓷3D打印市场正迎来前所未有的机遇与挑战。GRAND VIEW RESEARCH数据预测,2032年全球陶瓷3D打印市场规模预计达38685万美元,中国则是其中的关键增长点。奇遇科技等本土企业的崛起,标志着中国在陶瓷3D打印领域逐渐打破技术封锁,行业格局正被重塑。这一进程不仅意味着技术水平的提升,更代表着中国在全球陶瓷3D打印产业链中的崛起。#陶瓷3D打印
  • 3D打印最新Science,中国学者团队!

    3D打印最新Science,中国学者团队!

    3D打印技术参考注意到,2025年3D打印技术领域第5篇Science文章于5月8日发表。来自发表了题为“Imaging-guided deep tissue in vivo sound printing”的文章。该文章的通讯作者教授,本科就读华中科技大学,硕士毕业于清华大学,现为加州理工学院医学工程教授。 这项研究的重要突破在于,其推出了一个体内3D打印平台,该平台可在实时成像的引导下,使用聚焦超声对活性组织深处的特定位置3D打印生物材料或聚合物。这项工作为组织再生、靶向药物递送、生物电子学和非侵入性治疗开辟了方向。 体内3D打印已成医学研究前沿,超声波技术优势与挑战并存 医学3D打印已经不仅仅局限于从体外制造再赋能医学,3D打印技术参考注意到,深穿透3D打印已成为当前医学工程发展的一个重要方向,其依赖的能量源通常是近外光和超声波。近红外光用于体内3D打印的局限在于穿透力非常有限,只能到达皮下,而超声技术具有深部组织穿透和非侵入性等优势,且具备实时成像能力,可用于精确定位和控制生物材料的原位制造,是当前实现体内3D打印研究的热点,此前哈佛大学也曾将该技术发表在Science上。 本想研究同期评论指出,聚焦超声波可以将高能声波传递到皮肤下深度达20厘米的局部区域,具体取决于超声波的频率和组织的类型。高声学能量还可以与材料相互作用,引发各种化学、物理和生物反应,实现定制化学反应、检测和治疗。但体内的超声3D打印比看起来更加具有挑战性。 利用声波触发化学反应,需要开发声触发墨水,即预聚物的液态配方,但超声波引起振荡气泡和流体运动可能会破坏注入的墨水材料,导致打印速度慢和制造分辨率差。另外,即便可以快速固化,墨水中存在的小反应分子和局部热生成可能会带来生物相容性风险。 超声聚焦+实时成像,实现精准体内3D打印 这项研究开发了一种新方法,将超声波与低温敏感脂质体实现结合。这种脂质体是一种球形细胞状囊泡,带有保护性脂肪层,常用于药物输送。在这项研究中,研究人员将交联剂装载到脂质体中,并将其嵌入聚合物溶液中,该溶液包含想要打印的聚合物单体、可以显示交联发生时间的成像造影剂,以及希望输送的物质——如治疗药物。此外,还可以添加其他成分,如细胞和导电材料(碳纳米管或银),然后将复合生物墨水直接注射到体内。 脂质体颗粒对低温敏感,这意味着通过使用聚焦超声波将小目标区域的温度升高约5℃,即可触发有效载荷的释放并启动聚合物的3D打印。具体的说,只需将温度升高几度,脂质体颗粒就能释放交联剂,交联剂释放到哪里,局部聚合或打印就会在哪里发生。 该团队使用源自细菌的气囊作为成像造影剂。这些气囊,即充满空气的蛋白质胶囊,在超声成像中清晰可见,并且对液态单体溶液交联形成凝胶网络时发生的化学变化非常敏感。当这种转变发生时,气囊的对比度实际上会发生变化,可以通过超声成像检测到,这使得科学家能够轻松识别聚合交联发生的时间和精确位置,从而在活体动物体内打印确定的图案。 体内3D打印的治疗效果显著 该团队将这项新技术称为深层组织体内声音打印(DISP)平台。当研究小组使用DISP平台在小鼠膀胱肿瘤附近3D打印载有化疗药物阿霉素的聚合物时,他们发现与通过直接注射药物溶液接受药物的动物相比,几天内肿瘤细胞死亡的数量明显增多,从而证明了该技术在肿瘤治疗中的有效性。 高伟教授表示,他们开发的新技术可以到达深层组织,并能3D打印多种类型的材料,应用广泛,同时能保持优异的生物相容性。该技术依靠声音进行定位,目前已用于3D打印选择性药物输送的聚合物胶囊,以及用于密封内部伤口的胶状聚合物。 除了用于药物和细胞递送的生物粘附凝胶和聚合物外,该研究还描述了该技术在打印生物电水凝胶中的应用。生物电水凝胶是一种嵌入导电材料的聚合物,用于体内监测生理生命体征,例如心电图(ECG)。 总的来说,高伟教授团队开发了一种有效的高精度、可控体内3D打印方法,不仅速度快,而且打印材料具有生物相容性,取得了可观的治疗效果。未来,该团队将在更大的动物模型上进行3D打印,并希望在不久的将来,能够在人体上进行评估。同时还将借助人工智能,希望能够在跳动的心脏等运动器官内自主触发高精度打印。
  • 光刻机巨头ASML建立首个合格的半导体零部件3D打印供应链

    光刻机巨头ASML建立首个合格的半导体零部件3D打印供应链

    3D打印技术参考注意到,光刻机巨头ASML已完成其全球首个面向半导体行业的合格增材制造供应链。此次审核的重点是审核供应商是否符合ISO/ASTM 52920 标准以及 ASML 自身的指导文件GSA-02-0001。供应商通常在四到十个月内完成资格认证流程(包括审核、报告和证书)。目标是减少影响质量的工艺变量,提高可重复性,并建立以三级关键部件可靠性为中心的生产流程。 ASML在短短几个月内制定并实施了一套针对3D打印供应商的全面审核和资格认证方案。这份名为ASML AM GSA 的基础文件整合了ISO/ASTM标准,确保增材制造组件生产的可重复性。Qualified AM GmbH团队对ASML的供应商网络进行了深入审核,重点关注增材制造生产工艺,审核涵盖了激光粉末床熔融 (PBF/LB-M) 工艺。 该项目涵盖的材料包括#Ti6Al4V钛合金和#316L不锈钢,评估相关工艺参数和团队能力。ASML认可增材制造 (AM) 的巨大潜力,但也将供应链合作伙伴之间的质量差异视为一项关键挑战。这些差异源于使用不同的增材制造系统、材料、参数集和人机交互。 资质范围直接影响半导体系统中使用的高度关键3级组件的可制造性。经审核的“风险资质和验证”服务能力对这些部件的成功实施具有显著影响。评估还包括可制造性,旨在验证供应商是否能够在严格的半导体级要求下可靠地生产组件。Qualified AM GmbH 与供应商密切合作,挑战并改进其风险评估中定义的故障模式。 标准化这些变量构成了这项资格认证计划的核心理念。QAM团队针对特定增材制造工艺执行了故障模式评估,并要求供应商根据专家意见完善风险定义。其核心目标是减少影响工艺输出可重复性的工艺变量,为半导体制造等高风险行业的标准化增材制造生产树立了标杆。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 2025医疗3D打印最新进展五类案例,颠覆想象!

    2025医疗3D打印最新进展五类案例,颠覆想象!

    3D打印技术经过近十几年的发展,在医学领域已经不仅仅局限于制造骨科植入体、导板以及康复辅具等“传统”应用,而是正在引发一场新浪潮。除了曾经在研究中制造出了可跳动的心脏、可呼吸的肺以及可生长的骨骼,从而促进医药以及未来可移植器官研究的发展,最新的进展还涉及口腔软组织、微针贴片、模拟眼角膜、皮肤、全口假牙等多方面。本期,3D打印技术参考梳理近期该技术在医疗行业的研究进展。 3D打印微针贴片替代注射针头 斯坦福大学教授兼Carbon公司联合创始人Joseph DeSimone博士创办了一家新的初创公司PinPrint,该公司开发的3D打印微针贴片可通过皮肤输送药物和疫苗,无需注射器。这项成果,有望彻底改变医药和化妆领域的治疗方式。 Joseph DeSimone博士团队通过开发注射连续液体界面生产(iCLIP)方法,解决了3D打印中微小空间内的树脂过度固化的关键挑战,创建了对先进医疗设备至关重要的超精密微针和微流体通道。微针贴片不仅可以更有效地输送疫苗,还可以简化储存和自我给药。研究指出,通过瞄准免疫细胞集中的真皮层,这些贴片可以使疫苗更有效、更容易分发,并减少对冷链物流的依赖。 除了药物递送之外,PinPrint背后的团队还看到了使用相同的微针平台进行诊断的潜力。通过收集间质液,这些贴片有望能够监测血糖水平或免疫反应等信息,而不会破坏皮肤。这些功能预示着未来的医疗保健不仅 “创伤更小,而且更具持续性和个性化”。 非侵入性治疗平台的扩展所产生的更广泛影响表明,药物和数据在体内的移动方式正在发生越来越大的变化。药物可以像贴纸一样,基本上简单的、可扩展的、通过3D打印精确设计的,且对患者来说无痛。 3D打印模拟眼角膜,促进干眼症研究 据南佛罗里达大学(USF)称,Morsani医学院眼科的Yuqiang Bai博士正在领导一项开创性的干眼症研究,该研究得到了美国国立卫生研究院的资助。为了支持这项重要的工作,由Lucas Tometich领导的USF IT的3D打印实验室正在通过设计一种工具来提供帮助和专业知识,该工具用于测试Bai博士的激光扫描仪。Bai博士的总体目标是通过测量角膜泪液的厚度来更好地了解干眼症并对其进行成像。 干眼症影响着全世界数百万人的眼睛不适和视力问题。为了研究这种疾病,Bai博士的团队需要准确地对角膜的曲面进行精确成像。传统的成像系统使用平面标准,如1951年USAF分辨率测试卡,但这些标准并不适合角膜独特的曲率。Tometich和他的团队利用创新的3D建模和打印技术解决了这一难题。团队使用Autodesk Fusion创建了一个模拟角膜曲率的模型。 Tometich说:“根据所提供的要求,我使用Autodesk Fusion创建了一个模型,进行了多次测试,以确定最佳方向和后处理工作流程,确保能使用透明感光树脂获得最清晰的效果。另外也进行了一些调整,并交付了另外三件作品供扫描仪测试。”通过准确反映角膜曲率的标准样本,研究团队能够继续开发成像系统。 3D打印口腔软组织移植物 新加坡国立大学研究人员开发了一种通过将3D生物打印与人工智能(AI)相结合的方法来制造个性化牙龈组织移植物。这项技术解决了牙科手术中牙周病或牙科植入物造成的牙龈缺陷的关键难题,可以精确制造出适合个人的组织结构,改善治疗的效果并降低组织感染等风险。这项研究得到了新加坡全国增材制造创新中心和新加坡国立大学卫生系统的支持。 口腔软组织缺损的再生对于恢复口腔组织形态、功能和健康至关重要。这项研究使用3D生物打印技术制造具有精确尺寸、形状和逐层细胞组织的个性化移植物,使用AI衍生的工具简化迭代生物打印参数,优化和生物打印参数之间相互作用的分析,可以实时监控生物打印过程,检测和纠正打印过程中的偏差或错误,从而提高生物打印结构的质量和一致性。这项研究代表了个性化软组织移植物生物制造的重要一步,为牙周病和牙科种植体相关的牙龈粘膜缺损的修复和再生提供了潜在的应用。 利用自体移植物和3D生物打印技术重建粘龈缺损的示意图 为了加快3D生物打印研究过程,Dean Ho教授团队研究学者将人工智能集成到工作流程中,大大减少了优化生物打印参数时所需的实验次数,从数千次减少到仅25次。该团队开发了一种特殊的生物墨水,可在支持细胞生长的同时保持打印结构的完整性。打印出的牙龈移植物在打印后和18天的培养期中保持了90%以上的细胞活力,显示出强大的生物仿生特性和类似天然牙龈组织的多层结构。通过创建与患者伤口精确匹配的移植物,减少了采集组织的需要,最大限度地降低了伤口闭合过程中的变形和张力。” 这项研究的影响结果可能会超越牙科范围,其应用范围可能扩展到皮肤等其他组织,如促进无疤痕愈合。该团队未来的工作将侧重于生物体内植入、与宿主组织的移植以及在具有挑战性的口腔微环境中的长期稳定性的研究,以评估移植体在口腔环境中的整合情况,并探索使用多材料生物打印技术将血管纳入构建体中,旨在期望他们的研究成果能推动再生牙科和更广泛的组织工程应用。 理光开发新型喷墨3D打印技术,打造美观长期假牙 理光公司开发了一种基于材料喷射的新型3D喷墨打印技术,解决了以往3D打印工艺在强度和色彩设计自由度方面的关键不足,可以生产具有高机械强度和生物相容性的全彩塑料产品。 用该技术制造的假牙 立体光固化成型等技术主要应用于生产假牙或眼镜架等。虽然这种工艺技术可以生产复杂几何形状的零件,但它们只能生产结构稳定性有限的单色零部件,而材料喷射技术能生产出多种颜色的部件,但通常无法达到功能部件所需的机械性能。理光公司将他们开发的紫外线固化油墨与功能性填料相结合,用于确保材料的强度和可喷涂性。打印平台使用半透明白色和透明的树脂作为基底,涂抹高浓度的青色、紫红色和黄色油墨,实现精确的色彩过渡和表面纹理,再现天然牙齿的颜色和形状。 这种方法所生产的产品符合日本标准JIS T 10993-1中生物相容性的要求,适用于医疗行业,这项技术首次应用在日本横滨的一家牙科实验室进行生产长期假牙,制备的假牙不仅功能性强,而且美观。 理光公司表示,除牙科外,这项技术还可应用于眼镜制造。其机械韧性、色彩准确性和医疗安全性的结合可以为个性化医疗保健产品和设计行业智能化制造提供支撑。 3D打印功能性皮肤组织,我国再生医学临床应用获突破 严重战伤、烧伤救治一直是医学的重要课题。生物3D打印制备人造皮肤,为皮肤病治疗、烧伤修复提供新的解决方案。3D打印技术参考注意到,央视军事于2024年报道了解放军总医院取得的重大研究成果,采用3D打印制备的人造皮肤已经用于战伤救治。 中国工程院院士解放军总医院付小兵介绍:“我们最新的研究成果就是利用生物3D打印技术在体外能够构建一个含有汗腺、毛囊、皮脂腺的接近于正常皮肤的器官战创伤、烧伤以后我们能够最快给他提供材料使创面愈合,尽快恢复战斗力。 生物3D打印制备人造皮肤一大优势是简便快捷,只需对病人的皮肤细胞提取分析后,进行短时间培养,经过1-2天就可开始作业。为了让这项技术尽快服务于部队,战斗力提升科研团队一次次从实验到临床进行效果验证,研制出了适用于基层部队治疗训练伤的简易方法。 解放军总医院黄沙表示:“今年我们通过几次技术下连,把简易打印法已经推广到了连队,主要用于他们平时在训练时候的一些浅表创面治疗,也取得了比较好的效果。 END 医疗行业是3D打印技术发挥价值的关键领域,与航空航天行业并列。这项技术真正能为普通人群带来了治疗福音,感受更为直观。 3D打印的微针贴片、模拟眼角膜、口腔软组织、满口假牙以及皮肤组织等,这些应用正从整体上重塑医疗流程与理念,不仅聚焦于个体差异、精准满足个性化需求,还注重全方位减少患者在就医过程中的痛苦,无论是生理上的伤痛,还是心理上的焦虑,都在3D打印技术的助力下得到缓解,同时最大化地提升治疗效果。
  • 扬州光理超高速3D打印智能云工厂,赶制全球百万件订单,假期不停工

    扬州光理超高速3D打印智能云工厂,赶制全球百万件订单,假期不停工

    扬州日报、扬州市人民政府网站5月6日消息,扬州光理超高速3D打印智能云工厂五一假期期间未停工,为全球行业知名品牌赶制百万件订单。即便产能已扩至200台超高速3D打印设备,仍难满足全球订单需求。 扬州光理超高速3D打印智能云工厂由苏州博理投资10亿建设,于2024年当年签约、当年开工、当年投产。苏州博理是全球领先的3D打印高分子材料智能制造领军企业,也是全球知名奢侈品品牌和顶级运动品牌的主要供应商,推出了高分子超高速HALS 3D打印技术,让打印速度呈数十倍提升,一举突破传统3D打印的速度、性能与成本困境,推动3D打印从原型制造进入批量化生产时代。 苏州博理官网展示的合作伙伴 扬州日报指出,基于强大的技术支撑,扬州光理还未投产就已签订2.5亿元市场订单。 苏州博理官网展示的星世线Staray梵星的3D打印鞋 苏州博理官网展示的 3D打印运动鞋 扬州光理企业相关负责人表示, 扬州光理生产的一款3D打印自行车坐垫已爆卖1万+件。消费端产品还包括空气旅行枕、汽车坐垫、腰靠、潮玩、分子筛时尚女包等生活类产品;其他还涉及医疗产品及工业类产品等。目前,该公司“一体式鞋履批量定制生产”方案已入选工信部首批增材制造典型应用场景,在全球增材制造终端零部件批量化制造领域拥有标杆地位。 注:本文信息来自扬州市人民政府网站,源引扬州发布、扬州广播电视台。
  • 3D打印连续碳纤维增强蜂窝夹层结构,确保纤维连续性和均匀性

    3D打印连续碳纤维增强蜂窝夹层结构,确保纤维连续性和均匀性

    导读:尽管3D打印技术为制造复杂形状提供了可能性,但在制造连续纤维增强的复合材料时,如何确保纤维的连续性和均匀性,以及避免在复杂结构中出现过多的缺陷,仍然是一个挑战。 连续纤维3D打印的蜂窝结构 蜂窝夹层结构具有轻质、高比强度、高比刚度和卓越的吸能特性,这些特点使其成为航空航天、汽车、轨道交通及相关行业中备受青睐的结构形式。该结构主要由两片面板和一个轻质蜂窝芯组成,面板承受弯曲和平面内载荷,而蜂窝芯则牢固地附着在面板上,承受横向剪切载荷。 传统的蜂窝夹层结构构建方法涉及面板和芯材的单独制造,随后通过粘合剂将它们粘合在一起。然而,这种方法复杂且受成型模具的限制,必须在高温高压环境下完成,导致生产过程复杂且成本高昂。因此,为实现蜂窝夹层结构的经济高效生产,创新的制造工艺显得尤为重要。 传统蜂窝夹层结构需单独制造面板和芯材并粘合在一起 熔融沉积成型(FFF)技术是当前最为普及的3D打印技术之一。其优势在于工艺简单、成本效益高、材料选择多样、材料利用率高,以及能够无需模具即可快速制造复杂形状部件的能力。这项技术有望突破传统制造方法的局限,实现复杂结构的高效、低成本生产。在3D结构制造中,热塑性材料丝材及其复合材料是主要材料。相较于短纤维增强复合材料和纯热塑性材料,连续碳纤维增强复合材料展现出卓越的强度和性能。因此,近年来连续碳纤维复合材料的3D打印技术备受关注,不仅体现在科学研究方面,在商业应用发面也已获得成功。这些努力极大地推动了纤维增强复合材料3D打印技术在工程领域的实际应用,展现了其广阔的发展前景。 Markforged 连续纤维3D打印增强工艺 但FFF技术3D打印连续纤维复合材料仍可能产生打印缺陷,如纤维束方向偏离树脂基体、在路径折角处纤维拔出、以及打印路径方向改变时(如180°转弯)形成的纯树脂基体区域。这些缺陷都可能对最终产品的机械性能产生不利影响,为了获得理想的力学性能,需要仔细考虑和优化打印参数以及结构设计。3D打印技术参考注意到, 大连理工大学付饶团队于日前在《Journal of Manufacturing Processes》发表了题为“Enhancing planar compression performance of 3D printed continuous carbon fiber reinforced honeycomb sandwich structures using interleaved core paths”的文章。 (a) 蜂窝夹层结构模型 和 (b) 蜂窝夹层结构的打印组件 为了增强蜂窝芯单元之间的3D打印质量,研究人员引入了一种新颖的打印路径设计策略,称为“芯交错对齐打印方法”,旨在改善芯单元内部的粘结效果。该策略考虑了使用连续纤维进行3D打印蜂窝结构时遇到的粘结不足和纤维沉积偏差等挑战。该设计涉及在芯单元之间对齐和偏移打印路径,以提升3D打印连续纤维复合蜂窝结构的结构完整性。研究人员同时采用了提出的和原始的路径规划策略来制造具有不同芯尺寸的蜂窝夹层结构。通过面内压缩试验和显微观察,对这些结构的机械性能和损伤模式进行了详细的研究和比较。此外,还进行了深入的分析和讨论,以了解蜂窝芯内的结构参数对夹层结构机械性能的影响。 (a) 对称蜂窝芯打印路径规划策略示意图;(b) 交错蜂窝芯打印路径规划策略示意图(c) 对称路径的接触状态:(d) 角部特征处的纤维错位;(e) 交错路径的接触状态 规划交错对齐打印路径的过程 蜂窝夹层结构的打印路径设计方案 对比不同形状的蜂窝芯结构发现,采用交错路径打印显著提升了芯体的成型质量。当蜂窝芯的边长为8.66毫米时,单元之间的有效粘结长度增加了约30%。即便是在增加蜂窝芯密度、减小芯体边长的情况下,单元之间依然能够保持良好的粘结质量。 与采用对称路径打印的蜂窝夹层结构相比,交错路径打印的结构在平面压缩性能上展现出显著提升。随着蜂窝芯尺寸的减小,这种性能提升更为显著,压缩强度从96%提升至167%,压缩模量范围从67.5%到116%,比强度则从125%增加到165%。 蜂窝芯的破坏模式表明,单元之间的粘结质量对夹层结构的力学性能有着重要影响。蜂窝芯单元间优异的粘结质量能够防止分层损伤扩展,确保结构稳定性,从而提升蜂窝夹层组件的机械性能。比强度的对比结果进一步证明,保持蜂窝结构的完整性和稳定性对于提升结构性能至关重要。 对称路径打印的蜂窝芯结构形态分析:(a) 蜂窝芯结构;(b) 芯单元之间的脱粘;(c) 线间孔隙;(d) 纤维拔出;(e) 加剧的纤维拔出 蜂窝芯的破坏形式:(a) 对称路径打印的蜂窝芯;(b) 芯单元之间脱粘的侧视图;(c) 交错路径打印的蜂窝芯;(d) 芯单元之间良好粘结质量的侧视图 总的来说,该研究为使用连续纤维增强热塑性复合材料进行高性能夹层结构的3D打印提供了宝贵的参考。研究结果表明,优化成型路径、改善芯体单元之间的粘结质量以及确保单元结构的稳定性,对于提升3D打印连续纤维增强复合材料的结构完整性至关重要。这些发现不仅加深了我们对复合材料3D打印工艺的理解,还为未来设计和制造更高性能、更可靠的夹层结构提供了重要的指导原则。
  • 阿迪达斯首次发售3D打印一体式一脚蹬运动鞋,售价约1千元

    阿迪达斯首次发售3D打印一体式一脚蹬运动鞋,售价约1千元

    3D打印技术参考最新消息,阿迪达斯将于5月2日向更广泛的市场推出一款新的3D打印一脚蹬鞋——ClimaCool。这款鞋最初于2024年秋季限量发售,美国当地正式发售价格为140美元(约合1021元人民币)。 新款ClimaCool采用一体式网格设计,由Carbon Clip技术3D打印,这项技术通常用于阿迪达斯4D系列的中底,此次被应用于打造整双鞋,鞋底具有变密度特点,在整个结构中实现了透气。 这款鞋的设计灵感源自阿迪达斯2002年推出的ClimaCool,同样注重透气性。原版采用网眼鞋面和从中足延伸至鞋身的透气TPU材质,而新款则以更少的材料和更轻的重量实现了类似的透气性。 即将推出的ClimaCool保留了去年限量发售的灰白色配色,并采用与阿迪达斯 Adizero跑步系列类似的超大条纹设计。 3D打印结构代表了阿迪达斯在透气鞋制造工艺上的一次革新。一体式设计可实现360度全方位透气,同时减少传统制鞋工艺所需的零部件数量。 鞋履制造业历经百年变革,却始终无法摆脱模具、裁剪与胶合的束缚,以运动鞋中底为例,传统工艺需要昂贵费时的磨具成本。而3D打印可直接生成鞋底甚至鞋底鞋面一体化打印,既能精确控制密度分布,又能实现传统模具无法完成的复杂结构。 不久前,3D打印技术参考报道了鞋履制造的新势力企业Zellerfeld正携手德国弗劳恩霍夫IAPT研究所升级其鞋类增材制造生产规模。该公司从纽约地下室起步,在自建200台3D打印机的制造工厂之后,目前正规划更大的增材制造数字化工厂的规模,将生产机器数量增加至数千台,甚至多达5000台。 近期较为火爆的案例是一款名为星世线Staray梵星的3D打印鞋,它在抖音3月份运动鞋百万爆款清单中名列第三,实现了超过400万的销售额。有资料指出,星世线在短短两年内取得了近10万双的销售成绩,复购率达到了400%,说明它在特定消费群体中建立了强大的品牌认同。 数据显示,全球3D打印鞋市场预计从2023年的11.8亿美元增长到2030年的40亿美元,年复合增长率为19%。3D打印鞋行业正在从技术驱动向市场驱动转型,但这并不意味着行业性突破已经实现。未来随着成本继续降低,3D打印鞋像传统鞋一样便宜、耐用,3D打印鞋才不会被视为个性消费品。
  • 航天级精度+10倍速度,Titan增减材一体3D打印机!

    航天级精度+10倍速度,Titan增减材一体3D打印机!

    3D Systems全新Titan 3D打印机系列,被誉为“开源颗粒料挤出技术,增材结合传统减材”的神器,具有“增材+减材”双模式,支持多种材料,具有1.8米高×1.27米宽的巨大成型空间,速度可超过传统制造的10倍! 三大「硬核」特性重新定义3D打印 ❶ 速度,10倍效率颠覆传统 还在为打印一个模具等三天三夜?Titan直接采用独家挤出技术,打印速度比传统方式提升10倍,大型工件从前要等数周,现在很快就能完成!「增材 + 减材」双模式加持,打印后自动铣削表面,精度直接拉满,连航空航天级的精密部件都能轻松拿捏。 ❷ 吃百家料,造千般物 打印机挑材料?Titan :「我全都要!」 支持数百种颗粒 / 丝材开源:从PLA 、 、PETG、ASA、聚碳酸酯、符合等日用塑料,到ABS PEEK 、 Radel® 等航天及医疗保健用高性能聚合物 。还提供弹性体和碳增强或玻璃填充材质。 超大打印尺寸:1.8 米高 ×1.27 米宽的「巨无霸」空间,能打印汽车模具、大型雕塑,甚至整组家具框架,小到齿轮、大到热成型设备,一机通吃!一体式打印大部分大型部件,无需将部件粘合在一起。 ❸ 行业「多面手」,从硬核制造到艺术创想 不管是造飞机、做汽车,还是搞文创、玩设计,Titan 都能成为你的「最佳拍档」: 1.航空航天:打印轻量化高强度部件,减重30%还能扛住极端温差 2.汽车制造:快速定制模具,新车研发周期直接砍半 3.消费品设计:柔性材料打印可穿戴设备,连会「动」的运动鞋中底都能打 4.艺术与非遗:高精度复刻文物、3D 打印家具,让传统与科技碰撞出新火花 真实案例:看各行业如何用Titan「开外挂」 案例 1:热成型技术的领路人——Duo Form 与以往采用传统数控加工技术制造陶瓷或金属模具不同,Duo Form当前使用聚合物颗粒在Titan 3D打印机上打印热成型模具。大幅面颗粒挤出增材制造采用的是注塑成型等其他挤出制造工艺中常见的热塑塑料颗粒,其经济效益很高,成本比传统的 FDM 细丝低近 10 倍。 Titan也支持高吞吐量打印,打印速度比传统细丝高10倍以上。3D Systems 和Duo Form共同发掘了一种玻璃填充的聚碳酸脂颗粒,不仅经济实惠、容易获得,还能经得住热成型工艺的考验,是一种耐久性好、尺寸精确的材料,也是打印热成型模具的理想材料。 案例 2:赛车队的「速度搭档」—— Airtech & Brumos Racing Brumos Racing Porsche GT 2 RS Clubsport 赛车前端(拆除保险杠以显示3 D 打印进气管) 赛车零件追求「轻如鸿毛,坚如磐石」,Titan直接打印碳纤维增强 PA 的空气动力学部件。Brumos Racing 保时捷GT 2 RS Clubsport 赛车在2023峰国际爬山赛…