2016年开门红:3D打印技术五大新进
2015年对于整个3d打印行业尤为重要。作为转折的一年,虽然曲折还在继续,但也是硕果累累的一年。作为一项发展势头迅猛的现代技术,3d打印技术的更新并没有停止,而是在加速,并在2016年初取得了很大进展。例如,中国科学院创造的sla成型技术打破了100倍速度的奇迹;国内外微孔印刷技术联合研究取得新突破;美国科学家开发新的3d打印技术或创造sls历史。这些新技术和突破表明3d打印将开启一个新时代!

2015年对于整个3d打印行业尤为重要。作为转折的一年,虽然曲折还在继续,但也是硕果累累的一年。作为一项发展势头迅猛的现代技术,3d打印技术的更新并没有停止,而是在加速,并在2016年初取得了很大进展。例如,中国科学院创造的sla成型技术打破了100倍速度的奇迹;国内外微孔印刷技术联合研究取得新突破;美国科学家开发新的3d打印技术或创造sls历史。这些新技术和突破表明3d打印将开启一个新时代!

中国科学院第一光固化三维打印速度提高100倍
近日,中国科学院福建省物理建筑研究所中心林的3d打印工程技术研究组在国内首次突破了连续打印3d打印快速成型的关键技术,研制出了一种超高速连续打印数字投影(dlp)3d打印机。据了解,这款3d打印机的速度已经达到了创纪录的600毫米/小时,它可以在6分钟内从树脂槽中“拉出”一个60毫米高的3D物体,而用传统的三维立体光刻设备工艺(sla)打印同一个物体大约需要10个小时,速度提高了100倍!

传统的sla技术采用逐层固化和逐层累积的方法来构建3D对象。光照射应在层间中断,然后固化区域的表面应再次用精确和均匀的光敏树脂覆盖或填充,然后通过光照射形成新的固化层。这种方法既复杂又耗时。2015年3月,美国carbon3d公司首次提出“连续液位增长技术”(clip)。在该技术中,氧被引入到特氟隆(一种透氧材料)中,作为固化抑制剂,以在树脂底部形成薄的液体固化抑制层,从而形成“固化死区”,避免固化区域和底部之间的粘附,并保持固化过程连续。该技术不仅解决了传统sla成型方法的一些缺陷,而且速度比传统3d打印快25-100倍,达到500mm/h..

中国科学院创造的新的成型技术可以实现超过600毫米/小时的最大打印速度,比美国carbon3d公司发布的连续3d打印设备快20%左右。
2号机器人3d打印玻璃技术问世
我们听说美国的麻省理工学院在玻璃3d打印和成型技术方面取得了突破,但这并不是唯一的突破。弗吉尼亚理工大学和罗德岛大学设计学院也在这项研发中迈出了重要的一步。他们引进了基于机器人的3d打印玻璃程序,并取得了一定的成果。据了解,这项新技术被称为六轴玻璃印刷,由玻璃机器人实验室(Glass Robot Laboratory)于2013年提出,主要由stefaniepender和nathanking开发,旨在寻找玻璃材料和尖端制造技术之间的结合点。

目前,他们开发的机器人结合了3d打印技术来制造玻璃产品。虽然产品仍然粗糙,但它确实是一个非凡的创造。通常,3d打印的过程依赖于喷嘴的运动来形成具体的形状,它们使用的是一个机器人手臂。由于机械臂具有高度的自由度和灵活性,它弥补了传统建筑过于机械化的种种缺陷。这项技术的诞生不仅推动了玻璃工艺品制造领域,也加速了3d打印技术与机器人的融合。

美国科学家开发新的3d打印技术!
众所周知,目前主流的金属3d印刷采用激光或电子束烧结技术,利用高能激光或电子束扫描金属粉末床,使金属粉末熔化后粘结在一起,冷却成型,然后逐层印刷。然而,这项技术可能会逐渐被淘汰。最近,西北大学的一个研究小组开发了一种全新的金属3d打印方法,可以说是彻底颠覆了以前的技术。代替激光或电子束,它采用了一种特殊的液体墨水和一个普通的熔炉分两步进行。第一步的成型方法与普通的fdm非常相似。

虽然传统的激光和电子束烧结可以形成坚固的金属3d结构,但是成本高且耗时,并且当将这种方法用于中央控制部件时存在一些限制。其次,激光逐层加热方式会在不同区域产生加热和冷却应力,破坏印刷物体的微观结构。使用这种新方法,在炉中加热确保均匀的温度和致密的结构烧结,没有翘曲和开裂。此外,通过同时使用多个挤压喷嘴,它可以以更快的速度打印高达几米的三维结构,唯一的限制可能是炉子的尺寸。

第43d号人类微型器官和干细胞印刷
过去,胚胎干细胞3d打印机只能进行平面排列或简单堆积,这被称为细胞石笋。现在,研究人员声称他们首次开发了一种用3d打印技术填充胚胎干细胞的方法。他们发明了胚胎干细胞3d打印机,可以一层一层地填充干细胞,形成所需的三维结构。

这项研究是由北京清华大学的孙伟教授和费城理工大学的机械工程教授进行的。他们声称他们可以快速制造胚胎,并在可控条件下通过3d打印生产出相同的胚胎干细胞模块。理论上,这些模块还可以构建组织,甚至像乐高积木一样的微型器官。

在实验中,研究人员还用水凝胶印刷小鼠胚胎干细胞,这种材料类似于软性隐形眼镜。此外,根据他们的最新研究,90%的细胞可以在印刷过程中存活。这些细胞将在水凝胶支架中增殖成胚胎,分泌由健康胚胎干细胞分泌的蛋白质,并再次溶解水凝胶以获得胚胎。

他们的下一步是研究如何通过改变印刷和结构参数来调整胚胎的大小,以及如何通过改变胚胎的大小来制造不同种类的细胞。这可以促进不同相邻细胞的同时生长,为实验室中微器官的生长奠定基础。
第5号纳米金属3d打印技术促进细胞生长
最近,瑞士联邦理工学院在3d打印领域相当活跃,它们的表现也很出色:包括通过生物聚合物和软骨细胞对耳朵和鼻子进行生物打印;5d打印是在3 D打印的基础上,通过添加构图(第四维)和粒子方向(第五维)的材料设计以及构图的局部控制来实现的;3d打印金银纳米墙技术,可以制造更高性能的触摸屏。

米切加比博士和帕斯卡贝尔博士来自瑞士联邦理工学院,他们是致力于纳米印刷的cystop的创始人。他们拥有的核心技术是专利fluidfm技术,这是一种重塑微管的技术。fluidfm移液管的微管的孔径比人类头发的直径小500倍。这种独特的技术将力显微镜和微流体技术相结合,将行业中的应用程序提升到了一个更高的水平,并带来了真正独特的组合。fluidfm的应用领域包括从单细胞生物到表面分析等等,这带来了最苛刻的纳米操作任务实验的灵活性。

胞嘧啶和瑞士联邦理工学院的结合使得fluidfm技术和3d打印几乎是深度结合。通过将流体探针集成到打印机中,瑞士联邦理工学院不仅可以实现纳米尺度的金属打印,如金、银和铜,还可以打印电池和复合材料。这带来了潜在的颠覆,从手表行业到生物印刷,再到微机电和更多行业。从那时起,3d打印逐渐走向纳米领域,这将很快为世界制造业创造一个巨大的商业空空间。
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