3D打印一周趣闻

3D打印脊柱植入物

医学工程研究所的研究人员首次利用快速3D打印技术创建模拟中枢神经系统结构的支架，并成功将支架植入大鼠脊髓严重受伤部位促进脊髓神经生长，修复神经连接和失去的功能。时隔一年，Nexus Spine宣布推出新型3D打印脊柱外科植入物，将这项技术从实验室推广到市场。得益于现代数学建模，3D有限元分析和3D打印，这家公司率先将显微顺应性机制应用于脊柱。Tranquil和PressON在这一技术的应用方面开创了先例，植入物使得生物相容性材料在微观水平上能够充当有机人体组织。而且，在过去六年中对数百名患者进行的产品应用测试之后，公司报告说植入物可以更快地帮助受伤部位愈合并减轻疼痛。

新型3D打印环保耗材

在所有3D打印的材料中，PLA，ABS和PETG等塑料耗材因为价格便宜、生产线成熟，已经成为主流的3D打印材料被广泛推广。但是，随着全球不断严重的“白色污染”，塑料耗材的未来又将如何发展呢？3D打印材料公司Polymaker强势推出一款新型基于PLA材质的绿色环保耗材——PolyTerra，这款耗材有望在未来成为3D打印与自然和谐的重要纽带。PLA英文全称polylactic acid，中文名聚乳酸，是一种通过乳酸脱水缩合或者丙交酯开环聚合而成的热塑性聚酯。因为生产原料的生物可降解特性，近年来备受瞩目并逐渐成为3D打印中使用最广泛的塑料长丝材料。纯PLA打印材料熔点在150℃以上，强度不错，但是与普通塑料材质比更加脆一些，且柔韧性不足不耐冲击。因此，材料制造商通常会将PLA与其他材料混合来提高材料强度，展现更优越的打印效果。

3D打印非晶态金属医疗设备

非晶态金属又叫金属玻璃，是由熔融态金属急速冷冻形成的。这种材料不会像普通金属材料那样拥有晶界和相界，而且具有特殊的硬度和很高的弹性。不仅如此，这种材料还有着优异的机械性能，具有高于平均水平的耐腐蚀性。同时，它的生物相容性也十分良好。因此，在h、医疗技术、机器人技术或者电动汽车等领域都有着很大的潜力。格拉茨大学致力于革新医疗技术，将非晶态金属材料制成新型医疗设备。作为医学应用临床增材制造项目（CAMed）的一部分，这项研究的重点在于完善整个领域的生产链。从设计开发针对患者的假肢或者植入物，到如何与诊所密切合作、制造和使用非晶态金属医疗产品。由于非晶态合金具有非凡的机械性能，可以适应人体并且生物相容性非常好，新的3D打印设备有望比现有的钢或钛设备在性能上有着更加显著的提高。

3D打印风电塔筒和叶片

叶片是风机捕捉风能的核心部件之一，它直接关系到风机的整体性能和发电效益，在整个价值链中处于顶层。如果将可以节约制造成本、缩短生产时间的3D打印引入叶片生产，效果会如何？3D打印技术此前已用于风机塔筒的制造过程中。基于在航空发动机及燃机零部件3D打印上的丰富经验，GE去年与合作伙伴开始尝试应用3D打印和高性能混凝土来制造风机塔筒。根据测算，通过将一个高度为80米的5MW风机提高至160米的高度，风电场运营商可以增加至少30%的发电量。最近，GE与美国能源部建立合作，研究使用3D打印制造风机叶片。这个为期25个月、耗资670万美元的项目将重点研究如何通过低成本的热塑性材料和3D打印技术制造一套风机叶片的叶尖部分。对于技术创新的不断追求促使GE一直在寻求改良叶片生产制造的方式，包括将3D打印技术与热成型、自动化和热塑性材料等先进工艺结合起来。

3D打印尼龙产品

StratasysDirect将为Xometry全球定制生产市场的用户提供高性能尼龙产品。本次合作深度利用了StratasysDirect的SLS 3D打印技术。技术全称Selectivelaser sintering，利用激光将聚合物粉末在粉床上烧结成固体。它是Stratasys Direct在样品制作、加工工艺和某些限量生产领域最受欢迎的3D打印技术之一。凭借多年的经验，StratasysDirect Manufacturing可以为许多世界领先的制造公司提供高质量的SLS零件。本次的合作伙伴Xometry则会利用它的数字加工网络系统帮助用户制作包括3D打印产品的多种零部件。通过遍布全球的制造合作伙伴，可以使用户通过网络定制CNC加工、3D打印、钣金加工、注塑成型等工艺。

3D打印弹药和零件

美国克莱姆森大学增材制造实验室目前正在与美国陆军研究室合作开发新型用于车辆、空中平台和军用3D打印组件。研究人员正的开发旨在帮助加快未来地面车辆、空中平台和弹药的新3D打印组件。在整个项目中，克莱姆森大学将综合利用3D打印机制造商的直接金属打印、高级塑料以及复合材料等技术。克莱姆森研究人员还将建立由金属、塑料和复合材料组成的原材料数据库，以帮助研究3D打印原料的特性。研究人员将原材料样品进行一系列测试以测量它们的化学、机械和物理性质，以创建潜在的新型原料的数字模型。考虑到所需组件的整体尺寸，复杂的几何形状，以及材料特性，研究团队还将在未来对于子组件进行3D打印。

3D打印药物产品T19

某公司首个3D打印药物产品T19获得美国FDA的新药临床试验批准(IND)。该产品是全球第二款向美国FDA递交IND的3D打印药物产品，也是中国首个进入注册申报阶段的3D打印药物产品。T19是三迭纪自主设计开发的具有全球知识产权的3D打印药物。3D打印技术，通过药片三维结构设计，达到对药物组合释放的精准控制，从而在人体实现目标药物动力学曲线。MEDTM 3D打印技术是一种独创的全新制药工艺，不同于市面上已有的3D打印技术，它根据药用辅料的特征为药物领域的应用量身定制。MEDTM 3D打印可直接将粉末状的原辅料软化或熔化成可流动的半固体，再以高精度挤出，最后层层打印成型，制备成预先设计的三维结构药物制剂。

3D打印软体机器人

研究人员用3D打印出了一种可定制的模块式软体机器人，它能够在工业设施的管道上爬行，并进行检查和实时监控。这个机器人设备具有一系列软弯曲机制和模块化抓手，能够灵活地攀爬奇形怪状的设施。管道断裂往往会导致生产延误，许多公司仍在手动检查，因此这个机器人可能代表了一种新的、更有效的替代方案。由于3D打印提供的设计灵活性，越来越多的研究人员已经能够生产出创新的机器人，能够实现行走、攀爬和摇摆动作。

3D打印超音速飞机

金属3D打印技术的产业化应用，正在加速。某团队使用下一代激光粉末床融合(LPBF)技术，为XB-1飞机测试生产了一些打印的钛合金部件 。这些部件包括：

●可变旁通阀(VBV)系统的歧管，主要用于将发动机压缩机释放的空气输送到飞机的外模线(OML)；
●环境控制系统(ECS)的出口百叶，对驾驶舱和系统舱进行冷却；百叶将中心进气口的二次放气流引导到OML；

●以及NACA管道和两个分流法兰部件，NACA管道经常用于高速飞机，以捕获外部空气并将其导入飞机以冷却发动机舱。所有零件都是在VELO3D蓝宝石系统上打印的。