摘要:在長征五號B火箭發射的新一代載人飛船試驗船上,搭載了一臺“3D打印機”,飛行期間該系統自主完成了連續纖維增強複合材料的樣件打印,並驗證了微重力環境下複合材料3D打印的科學實驗目標。其重要的技術突破之一是由航天五院總體部設計、鑫精合製造的返回艙防熱大底鈦框架,採用的是激光沉積3D打印技術,不僅可以勝任防熱大底框架的製造,還可以在提高經濟性和週期性前提下,高效配合設計迭代。

五月,是告白月,也是3D打印收穫月,我國完成首次太空3D打印、3D打印防護口罩的生產應用、醫療設備的更新以及3D打印潮鞋上市、自助掃碼打印的巧克力糖果……3D打印技術推動了現代化社會發展,也影響着人們的日常生活。與此同時,國外有關3D打印的研究與探索也是層出不窮、驚喜不斷。下面,就請跟隨小編一同領略五月全球3D打印領域的新突破吧!

現在,我們先來看看國內3D打印技術在5月取得了哪些成就呢?請看下面:

國內3D打印新聞:

1、史無前例:我國成功完成首次太空“3D打印”

太空“3D打印”

在長征五號B火箭發射的新一代載人飛船試驗船上,搭載了一臺“3D打印機”,飛行期間該系統自主完成了連續纖維增強複合材料的樣件打印,並驗證了微重力環境下複合材料3D打印的科學實驗目標。 這是我國首次太空3D打印實驗,也是國際上第一次在太空中開展連續纖維增強複合材料的3D打印實驗。

2、恰逢其時:3D彈性骨架龍骨的高性能防護口罩

3D彈性骨架龍骨的高性能防護口罩

新冠肺炎的爆發使得醫療防護用品成爲全球關注焦點。LuxCreo清鋒時代與專業從事口罩研發的中科隨能科技有限公司開展合作,成功研發了一款搭載3D彈性骨架龍骨的高性能防護口罩,與傳統口罩相比,其在防護性、適配性以及舒適性等方面都有了顯著提升。

3、突飛猛進:新一代載人飛船返回艙防熱大底鈦框架

載人飛船返回艙防熱大底鈦框架

2020年5月8日13時49分,我國新一代載人飛船試驗船的返回艙在東風着陸場預定區域成功着陸。其重要的技術突破之一是由航天五院總體部設計、鑫精合製造的返回艙防熱大底鈦框架,採用的是激光沉積3D打印技術,不僅可以勝任防熱大底框架的製造,還可以在提高經濟性和週期性前提下,高效配合設計迭代。此外,該公司開展了對激光沉積3D打印工藝的力學性能試驗,爲行業發展提供了借鑑。

4、利在千秋:高精密3D打印技術在醫用內窺鏡行業創新應用

3D打印醫用內窺鏡

深圳摩方公司推出的nanoArch P140設備,約兩個小時就可以加工出高質量合格的產品,最快一天內可以交付。相比於耗時又耗成本的傳統加工方式,摩方精密3D打印實現了低成本、一次性成型,無需組裝。摩方精密3D打印技術在醫用內窺鏡行業的應用,縮短了研發週期,降低了研發成本,實現了產品的定製化。

6、深謀遠慮:3D打印微型渦噴發動機

微型渦噴發動機示意圖

安世亞太聯合深圳意動航空科技有限公司成功開發了兩款3D打印微型渦噴發動機,即10kg級推力的NK-10和50kg級推力的NK-50。微型渦噴發動機在多處關鍵零部件結構設計方面融入了先進增材設計的概念,是滿足先進低成本微小型空中武器系統推進動力和車船混合動力以及增程動力需求的先進動力裝置。

8、心之所向: 3D打印智能概念輪胎

固特異的reCharge概念輪胎

固特異的reCharge概念輪胎採用可再生化合物和蜘蛛絲般結構的增強纖維,該材料非常耐用,並且可以完全生物降解。 同時,這種輪胎採用了一種很特殊的打印方式,化合物溶液通過小管子被擠壓到輪胎表面,通過人工智能控制流量,使物料僅到達需要的位置。一旦暴露在空氣中,該化合物就會固化成橡膠狀材料。人工智能還能根據存儲的駕駛員資料,創建可適應駕駛風格,天氣和路況的化合物。

9、巧奪天工: 3D打印5G基站散熱器

5G基站散熱器

成都三鼎日新激光科技設計了一種用於5G基站的翅片式微通道梭型散熱器,解決了以往散熱效率低,密封性和可靠性差等問題。採用3D打印技術,保證了梭型散熱器無失真,使得內部微通道壁面平整,結構更爲優化,提高了散熱效率,延長了散熱器使用壽命。

10、有教無類:教育功能3D打印機

教育功能3D打印機

童心制物(Makeblock)去年十一月發佈一款面向教育市場的桌面級3D打印機“mCreate”後取得巨大效益。產品採用獨家Genius智能調平技術,真正做到無需調平,開機即可精準零誤差打印,極大提高了首層打印的成功率。3D打印教育模式讓學生們充分發揮自己的想象力,發展立體空間思維能力,激發對科學、數學尤其是工程和設計創意的興趣,同時在課堂教學中,以實物的形式啓發對知識的理解,讓課堂變得更生動有趣。

11、普及大衆:哈爾濱市民體驗巧克力3D打印

巧克力3D打印自助售賣機

冰城哈爾濱的街頭近日出現了巧克力3D打印自助售賣機。這是巧克力3D打印自動售貨創新項目“盼打”,該設備操作十分簡單,只需用微信掃描機器上的二維碼,系統就會自動進入巧克力圖案的設置頁面。頁面上共有模型打印、文字打印和手繪打印三個選項可供選擇。付完款後從機器左側取出白色托盤放入機器,機器就會自動將巧克力打印出來。對於此設備,哈爾濱市民表示十分實用且有趣。

12、美美與共:中國3D打印文化博物館免費對外開放

中國3D打印文化博物館

中國3D打印文化博物館在改造設計上,保留了老建築一至五樓貫通的送貨大滑道,將歷史與創新融合。爲向全國抗疫醫務工作者致以最誠摯的感謝和最崇高的敬意,中國3D打印文化博物館自恢復開放至2020年12月31日,向全國醫務工作者實行免費參觀政策,全國(含港澳臺地區)所有醫務工作者,憑醫師證或護士證等有效證件到館可免費參觀。

國內3D打印技術尚且發展如此之猛,對於領先國內的國外3D打印企業來說,其進步如何呢?請看下面:

國外3D打印新聞:

1、波蘭VSHAPER在5月發佈五軸3D打印機

五軸3D打印機示意圖

波蘭3D打印機制造商VERASHAPE宣佈將在其VSHAPER子公司下推出一款新型3D打印機。 3D打印機被稱爲VSHAPER 5AX,是具有附加加工功能的5軸系統。配備FDM技術的VSHAPER面向尋求使用熱塑性材料進行3D打印工程應用的客戶。爲了克服“傳統的逐層打印方法”的侷限性,該公司將5AX設計爲3軸3D打印。VSHAPER於今年5月首發5AX。

2、3D打印超材料系列之納米級3D打印

納米級3D打印

納米3D打印技術致力於打印特殊的納米級生物醫學和電子器件,通常用於研究目的。目前,研究人員正在研究如何通過打印微觀物體來實現宏觀上的物理特性變化。

3、美研究者用3D打印的小鼠肌肉構造生物機器人,有望用於假肢製造

3D打印假肢製造

5月6日,美國研究者使用實驗室培育小鼠細胞製成的3D打印肌肉構造了生物機器人,此機器人由大鼠的脊柱提供動力。該系統有望協助生物疾病的修復,並用於假肢的製造。

4、Science Advances|3D打印個性化可穿戴口腔給藥裝置

3D打印個性化可穿藥裝置

近年來生物3D打印技術飛速發展,在製藥領域,3D打印可使新型給藥系統以前所未有的複雜度和精密度製造出來,從而實現常規制劑技術不可行(或難以實現)的精細空間組成和可控緩釋功能。Kun Liang團隊使用3D打印技術製造出了一種可穿戴的個性化口腔給藥裝置,該裝置可定製設計,以護齒器形式穿戴並調節釋放速率,隨後,首次在人體研究中評估了該裝置在原生環境下的性能。此研究發表在Science Advances上。

5、NSCRYPT在空間站中成功生物3D打印人類膝蓋半月板

生物3D打印人類膝蓋半月板

微分配專家nScrypt和航空航天公司TechShot已成功完成了太空中的第一個功能性生物3D打印實驗。在國際非營利組織日內瓦基金會和健康科學統一服務大學(USU)的幫助下,他們利用國際空間站上的生物製造設施(BFF)對人類膝蓋半月板進行了生物3D打印,這是4D Bio3計劃的一部分。突破性實驗是一項長期計劃的一部分,該計劃將有一天在微重力空間中製造先進的軟組織和整個器官。

6、發泡樹脂被用於3D打印 烘烤後可讓體積暴增40倍

發泡樹脂被用於3D打印

儘管 3D 打印機已經能夠用於製造各種形狀的物體,但成品大小仍受到了許多的限制。好消息是,加州大學聖迭戈分校(UCSD)的一支研究團隊,已經想到了突破這種限制的方法。據悉,David Wirth 和 Jonathan Pokorski 帶領的這支隊伍使用了一種可在加熱時膨脹的樹脂材料。

7、Rocket Crafter完成3D打印彗星引擎測試

3D打印彗星引擎測試

美國太空技術初創公司Rocket Crafters Inc. (RCI)已經完成了其Comet系列混合動力3D打印火箭發動機的測試。在完成了49次實驗室測試後,最新的試射是爲了在今年晚些時候計劃的試飛之前,對Rocket Crafters公司的STAR-3DTM混合動力火箭發動機進行大規模的概念驗證。

8、意大利Wasp發佈售價54,850歐元的新型混凝土打印機

新型混凝土打印機

意大利工業3D打印機制造商Wasp於近日發佈了其工業和建築3D打印機系列的最新產品—Delta Wasp 3MT Concrete。據悉,這是一款三角型打印機配置中的混凝土砂漿打印設備,其構建體積爲直徑1000毫米x高度1000毫米,售價爲54,850歐元。

9、新冠也擋不住3D打印,法蘭克福AM展仍將如期舉行

法蘭克福AM展

特溫特大學的弗勞恩霍夫項目中心(FPC)舉辦了一個主題爲“數字化之路”的網絡研討會,旨在研究企業在採用工業4.0相關技術(例如3D打印)時面臨的挑戰以及解決方案。此外,2020年法蘭克福展仍將於11月10日至13日如期舉辦。

9、意大利研究員公佈基於聚醚酰亞胺(PEI,ULTEM)材料的重大發現

聚醚酰亞胺(PEI,ULTEM)材料研究報告圖(部分)

近日,意大利的研究人員對數字製造材料的研究進行了更深入的研究,並在最近出版的《通過FDM 3D打印驗證基於聚醚酰亞胺(PEI,ULTEM)的材料》中公佈了他們的發現。據悉,該項目研究院將繼續專注於改善3D打印的機械性能,從使用顏色到添加劑,再到研究孔隙率和生物相容性。

總結:

縱觀3D打印技術歷年發展,其定位仍然爲原型設計的媒介,無論是航空航天、醫療、汽車、時尚、傢俱設計、建築等等。對於企業來說,使用3D打印技術可以獲得成本效益以及時間效益,這就是所謂的3D打印技術將掀起全球製造業革命。2020年,隨着3D打印技術的逐步優化,其在製造業領域的應用也將逐漸擴大,屆時,3D打印的“春天”還會遠嗎?

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