3D打印一周趣闻

3D打印棒球手套

体育赛事的发展自然离不了科技的革新，这其中不乏一些黑科技的诞生。在体育界，Carbon也已经一次又一次地证明，它可以为这个行业提供有价值的服务。通过与数字制造公司FastRadius和专门从事棒球设备的公司Rawlings合作，Carbon为捕手（从投手那里接球的人）开发了一个3D打印手套。这款手套被称为REV1X是工程师花了几年时间开发出的新款产品，在它的设计过程中，Carbon的技术——数字光合成（DLS ™）工艺发挥了很大的作用。这种数字光合成技术使工程师们可以设计出独特的3D打印网状结构，并用它来作为支撑手套内部手指的模具原型。通过增材制造来设计这款手套，使其有可能创造出更轻的装备，具有适合每个手指的硬度，同时保持传统手套提供的保护性和耐用性。此外，由于采用了3D打印技术，该手套比市场上的其他装备更薄，而且有比一般更坚固的填充物。总而言之，Carbon解释说，他们的手套是 "超轻、合身、随时可打，这为运动员提供了稳定的比赛能力"。

3D打印钛合金自行车把

上周，Katsanis发布了一些他们的金属打印自行车车把的照片，这些车把未来几周将在日本东京奥运会上亮相。有趣的是在这个组件中所使用的金属的选择。图片中的主杆件（较深的部分）是由3D打印的钛（Ti6Al4V）制成的，而延伸部分（较浅、较长的部分）是用Scalmalloy打印的。Katsanis说："Scalmalloy是可用于3D打印的最强的铝合金，它有一个广泛的材料数据库作为支持。Ti6Al4V和Scalmalloy都可以生产出坚固而轻巧的部件，但在这种情况下，Scalmalloy具有优势。由于其密度较低，一些部分可以使用更少的材料，从而使整体部件更轻。"Katsanis说："在这个特定的案例中，基础车把是使用Ti6Al4V材料在我们的Arcam EBM打印机上制造的，而车把延伸部分是在我们的EOS M400上使用Scalmalloy制造的，"。因此，总的来说，在今年的奥运自行车赛事中，有很多3D打印金属零部件。毫无疑问，Metron将看到他们的最新设计获得更多奖牌。

3D打印复原佛首原貌

为了此次“复兴路上国宝归来”特展，天龙山石窟博物馆专门通过3D打印技术，在展厅里1：1整体复原了佛首本来所在的第八窟。风化造成的细微痕迹、缺损的佛像双臂、被盗凿后残留的印记，瞬间将人们拉回到了重崖之上的洞窟之中。7月24日，站在佛首之侧，天龙山石窟博物馆馆长于灏说，“天龙山石窟在上个世纪二三十年代遭到了大规模的盗凿，几乎所有的精品造像都流失到海外。2014年开始，我们开展了数字化项目，有100余件造像通过三维采集的数据实现了复原。”由于回归佛首原本所在的第8窟北面墙壁紧靠山崖崖体，崖体裂隙比较严重，佛首如果放置原位将难免会有一定程度的风化。因此，佛首将在博物馆内恒湿恒温条件下永久展出。于灏说：“我们非常重视这件佛首的展示，在景区的游客中心专门划出了一个950平米的展区，进行这件回归佛首的重点展示。为了能够让观众更好地体验它在石窟当中的原始语境，我们采用了最新的3D打印技术，把它所在的北壁、两边的东壁和西壁，完全按1:1的比例进行了还原。这样大家在欣赏这件佛首的同时，也能够感受到它在石窟当中原来的面貌是什么样子的。”

3D打印开发Gcode生成器

网友Create Inc开发了一个开源的3D打印G代码生成器，允许用户在不需要3D模型的情况下创建自定义的G代码。受拉夫堡大学Andrew Gleadall博士开发的FullControl GCODE设计器的启发，Create Inc的基于浏览器的版本已作为一个网站实施，使其成为一个更容易的选择。该软件最终使用户能够逐行控制FFF构建的工具路径的各个方面，为以前不可能实现的几何形状铺平道路，如无支撑的字符串结构和高度可定制的格子。G代码不一定是专门针对3D打印的东西（因为它也用于数控加工操作），但它可以被认为是 "3D打印机的语言"。它是一种编程语言，用于绘制系统的工具头在构建过程中的路径，确定喷嘴何时移动、停止和挤出。开源3D打印社区是一个创新的培养皿，提供了以前未曾见过的新型硬件和软件。就在这个月，3D打印内容创作者Teaching Tech 3D打印并展示了他自己的开源版本的稀有古董分形虎钳。与通常只能夹住直线物体的标准直式老虎钳不同，这个有100年历史的分形设计能够变形，几乎能够夹住任何部件，而不管几何形状有多复杂。

喷墨打印3D肺泡模型

呼吸道疾病严重危害着人们的健康，迫切需要相关的人类呼吸系统的生理模型来研究疾病的发病机制、药物功效和药学。来自韩国浦项科技大学Sungjune Jung团队和Hwa-Rim Lee团队通过载细胞喷墨打印技术，打印出具有四种人类肺泡系的肺泡模型，即I型和II型肺泡细胞（NCI-H1703和NCI-H441）、肺成纤维细胞（MRC5）和肺微血管内皮细胞（HULEC- 5a)。首先，研究团队通过逐层载细胞喷墨打印技术，打印出超薄三层肺泡模型，并对喷墨打印的工艺进行了优化，确定了每种细胞墨水的浓度，以制造具有高分辨率和准确性的3D肺泡模型。接着，研究团队对喷墨打印的细胞活性进行评估，在实验过程中，没有观察到任何显着的细胞死亡，喷墨生物打印不会对肺泡细胞产生不利影响。研究团队使用高分辨率喷墨生物打印技术，在3D多层结构中重建四种基本肺泡细胞的肺泡模型。如果在未来的工作中克服这种结构和功能的问题，喷墨打印的体外3D肺泡屏障模型将有可能成为研究呼吸系统疾病和药物功效的新平台。

3D打印火箭推进部件

航空航天领域的增材制造服务提供商Sintavia开发了一种新的铜合金专有 3D 打印工艺。该技术专为GRCop-42 开发，这是一种 NASA 开发的铜合金，用于火箭推进部件的 3D 打印，该技术包括一组专有的 3D 打印参数和一个新颖的热处理后处理步骤。该公司正在为包括耐火合金在内的许多其他航空级材料制定内部标准。作为一家公司，我们具有独特的优势，能够以具有成本效益且具有出色机械性能的方式释放难以打印的材料的潜力。在航空航天领域，铜的特性非常适合用于生产液体火箭发动机燃烧装置。特别是 GRCop-42，它是由阿拉巴马州的NASA 马歇尔太空飞行中心(MSFC) 和俄亥俄州的NASA 格伦研究中心(GRC) 创建的。这种高强度、高导电性合金专为高热通量航空航天应用而设计，例如 3D 打印燃烧室衬里和燃料喷射器面板。由于更简化的端到端工作流程，Sintavia 工艺理论上应进一步减少由 GRCop-42 制成的 3D 打印部件的时间和成本。能够在 GRCop-42 上达到这些性能水平，这是一种非常难于增材制造的金属，进一步巩固了 Sintavia 作为在航空航天、国防领域应用 AM 的全球领导者的地位。和航天工业。”

3D打印技术造福骨科患者

近年来，骨科 3D 打印技术飞速发展，这种技术可以使医生对患者进行个体化定制，制作出与患处形态相符合的假体等植入物，使患者有更好的治疗效果，还可以在术中精确定位，缩短手术时间，减少组织创伤，制定更精确的手术方案，同时，缩短患者术后康复时间，疗效更确切。个体化治疗是目前 3D 打印技术在医疗临床应用的主要方向，3D 打印技术可以将复杂的骨质情况还原为三维物理模型，对术中用到的植入体进行预塑形。计算机设计的术中导航模板可以通过 3D 打印进行快速制作，将患者患处详情更直观的展现在医生面前，使复杂的骨质评估变得更加容易。医生可以反复模拟、推敲各种治疗方案，使手术更加顺利，提高成功率。与传统技术相比，3D 打印在不用模具和工具的条件下，可生成几乎任何复杂程度的植入体，在极大地提高了生产效率和制造柔性的同时，更好地实现设计与加工的衔接，能对接多种材料，且材料利用率高。宁阳县第一人民医院率先在县域内开展了 3D 打印技术，以传统的膝关节置换技术为基础，采用 3D 打印技术置换膝关节，不仅获得了患者和家属认可和满意，同时还获得了省、市各级媒体的关注和报道。2021 年 3 月，"3D 打印骨科应用工程技术实验室 " 落户宁阳县第一人民医院，为减轻患者痛苦，提供更加精准优质的医疗服务奠定了基础。

3D打印柔性机器人手指

最新一期《Science Advances》的封面上突出展示了软机器人领域的一项有前途的创新，该领域的重点是创造新型的柔性充气机器人，这些机器人使用水或空气而不是电力提供动力。软机器人固有的安全性和适应性引起了人们对其在假肢和生物医学设备等应用中使用的兴趣。不幸的是，控制使这些软机器人弯曲和移动的流体一直特别困难——直到现在。来自马里兰大学的研究人员提出了一种新颖的策略，通过多材料“PolyJet 三维（3D）打印”在单次打印中增材制造具有完全集成流体电路的统一软机器人系统。最初，可以在计算机辅助设计 (CAD) 软件中设计和组装模块化组件，例如流体电路元件、互连件和接入端口以及软机器人执行器和结构构件，以生成 3D 模型具有完全集成流体电路的软机器人。尽管研究人员在软机器人和流体电路领域使用了广泛的增材制造技术，但她们认为 PolyJet 3D 打印特别适合同时制造这两类系统作为统一实体. PolyJet 打印是一种基于喷墨（“材料喷射”）的过程，在该过程中，多种光反应性和牺牲性支撑材料并行分配（具有持续的紫外线剂量），以逐行、逐层的方式生产3D对象。

德国首个3D打印住宅竣工

2021年7月26日，德国北莱茵-威斯特法伦州的贝库姆，德国首个3D打印住宅竣工。该住宅由两层独立式房屋组成，每层楼的居住空间约为80平方米，并使用3D建筑打印机进行建造。据悉，3D建筑打印从根本上改变了传统的建造方式和住宅建设过程。其实早在去年9月，这座德国第一幢3D打印住宅楼就在巴伐利亚州开始建造。与已经入住的全球第一栋3D打印房屋采用平层结构不同的是，德国这幢3D打印住宅的结构设计在各方面都令人惊叹：三层楼可容纳五套公寓，居住面积约为380平米，它是利用名为“BOD2”的3D建筑打印机完成的。除了使用3D打印机“BOD2”外，这所房子由建筑公司PERI建造，该公司与提供3D打印机的丹麦制造商 COBOD 合作。3D打印机“BOD2”所使用的打印头在坚固的金属框架上沿三个轴移动，该框架保证了打印喷头移动到结构内的任何位置，并且在动工前只需要校准一次。“BOD2”可以在 2.2 mph (1 m/s) 的速度下在五分钟内完成约1平米的双层墙打印工作。值得注意的是这款“BOD2”仅需要两个操作员即可使用，操作员只需通过摄像头即可观察打印结果。该结构是使用由海德堡水泥公司创造的称为“i.tech 3D”的物质打印的，该物质声称具有“出色的泵送和挤出特性”。该材料旨在满足 3D 建筑打印的独特需求，显然可以与BOD2完美配合。

蓖麻豆为原料的3D打印眼镜

国外的研究人员正在研究用植物原料来生产时尚快消品，比如用印度农场种植的蓖麻豆来制造太阳镜。高碳排放使得时尚快消品的可持续性很差，为了解决这个问题，眼镜制造商Vava和设计了东京奥林匹克国家体育场的日本建筑师Kengo Kuma合作，开发了具有可持续性的产品和制造技术，解决消费者对传统商品的依赖。VAVA利用印度农场种植的蓖麻豆来制造太阳镜。与传统的塑料眼镜不同，这种生态友好的材料是可生物降解的，减少了塑料的浪费。这个太阳镜的生产过程还使用了低影响的制造工艺，减少大气和地表污染。Vava使用3D打印机，根据实时需求来开发产品，不需要提前备货。这种生产方式减少了资源开发，限制了不必要的浪费。3D打印机高效和准确的生产，也减少了因产品损坏而产生的浪费。随着受损物品的减少，公司可以限制微塑料污染。3D打印机还可以使用对人类来说具有挑战性的更小、更轻的材料。这些材料减少了公司对采矿和化石燃料衍生能源的依赖，提高能源效率可以减少温室气体排放。