3D打印一周趣闻

3D打印眼镜

近日，第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛上海赛区获奖名单公布，上海市工业技术学校的“我型我秀 Model’s Glasses”项目团队，凭借一副小小的眼镜 “麦戈斯”，荣获金奖。据团队队员，来自工业技术学校眼视光技术专业的顾诗韵介绍，团队的设计灵感来源于生活：身边很多同学表示，眼镜的某一零部件坏掉，常常很难配到合适的新件，只得新购整副眼镜，既增大了开销，旧眼镜丢弃也不环保，因此，队员们就计划设计一款方便又环保的眼镜。“它可拆卸零部件，使用的材料也是环保的。与此同时，我们针对不同用户群体，例如青少年和白领，设计了不同款式，青少年款偏向稳定和牢固，白领款偏向时尚美观。”“根据调研，45.7%的人群佩戴眼镜出现恶心头痛斜视等情况，很多人以为自己身体出现了状况，但其实，很大一部分原因是，验光参数与实际配镜的不匹配。因此，我们引入了人脸扫描技术和定制技术，为每个客户打造独一无二的的定制式眼镜。经过探讨，我们做出了方案一二，最终在乐高积木的启发下，形成了方案三。这种3D打印模块化眼镜，根据每个人的脸部参数进行设计。”

3D打印，也称为增材制造，往往被看做是一种单纯的直接成型技术。然而很少有人会想到，3D打印过程中所蕴含的独特的物理过程在合金设计中同样可以发挥意想不到的优势。在此，来自香港城市大学的张天隆博士在国际著名材料科学家刘锦川院士的指导下，创造性地提出了一种违反直觉的3D打印策略，即通过精心调控熔池中不同粉末的混合程度，设计出一种前所未见的微米级成分梯度结构，从而形成熔岩状组织并由此带来优异的力学性能。研究人员尝试在3D打印过程中采用两种常见合金粉末（Ti64和316L不锈钢）进行混合打印。通过精心选择的粉末种类，以及特殊的打印参数，在Ti-6Al-4V基础合金中，成功实现了以Fe元素为主的微米级成分梯度。研究表明，打印完成状态的合金并不是两种原始合金的简单混合，也即合金中并不存在纯粹的Ti64合金或者316不锈钢区域。与此相反，在两种粉末的融化、混合过程中，所有合金元素都进行了有效的扩散和融合。

近年来，3D打印在各行各业的应用越来越广泛，而美国通用电气公司（GE）可再生能源也于最近宣布，将会使用世界上最大的3D打印机，打印生产Haliade-X海上风机部件的模具，这是美国通用电气公司（GE）可再生能源的新尝试。其实早在去年美国通用电气公司（GE）就已经与合作伙伴一起成功使用了3D打印技术，此次举措表明GE在3D打印技术升级和革新方面所作的努力。GE与德国弗劳恩霍夫铸造、合成与加工技术研究所以及专注于设计、生产3D打印机的Voxelje公司合作，将打印出Haliade-X的各种部件的模具，包括直径9.5米、重量超过60吨的塔筒模具。公司声明表示，打印模具可以将生产模具所需的时间从10周减少到2周；该技术还可支持模具在就近场所生产，从而降低运输成本及运输过程中的碳排放，更契合环保要求。

四川大学华西医院骨科周宗科教授团队成功为一名膝关节骨关节炎患者植入3D打印分区骨小梁生物型膝关节假体。经文献检索，该技术属世界首例。10月19日，患者随访复查时已恢复正常行走。膝关节骨关节炎是一种膝关节退行性疾病，在中老年群体中发病率较高。随着经济发展和老龄化趋势日益明显，膝关节置换术的需求量越来越大。此外，患者对膝关节置换术后的生活质量和假体寿命有了更高要求，这就对假体设计和研发提出了新要求。全球首款3D打印分区骨小梁生物型膝关节假体正是在这种高需求与高期待的新形势下应运而生。该款3D打印分区骨小梁生物型膝关节假体三大亮点，一是胫骨平台假体采用了3D打印骨小梁分区技术，三分区设计使宿主骨均匀骨长入，避免因应力分布不均而造成平台假体松动等问题；二是所用股骨髁假体表面为真空等离子喷涂纯钛涂层，其粗糙的接触面增加了骨诱导的能力，具有优异的即刻稳定和长期稳定性；三是所用平台垫为添加维生素E的高交联超高分子量聚乙烯材质，具有较强的耐磨性能。

通过使用Replique 3D打印技术，SIENA Garden公司现在可以为客户的户外设施更换磨损的部件，如脚帽或关节，贯穿其整个生命周期。这项服务预计不仅使SIENA花园减少其售后管理费用，而且使其能够更可持续地运营，同时改善其客户的集体体验。H. Gautzsch Firmengruppe的CDO Peter Benthues说："如今，客户对可持续和可修复的产品的需求越来越大。这在最近的政策中也可以看到，比如说维修权法规的出台。Siena Garden希望在这里更进一步。这就是该品牌的主张：更多的关怀，更好的价格。“2020年，Replique诞生于化学公司BASF的企业孵化器Chemovator中，它们的产品围绕其完全加密的按需3D打印平台。该公司的系统被包装成一个端到端 的生产解决方案，它通过在产品设计、技术选择和数字仓储阶段为制造商提供支持，帮助他们转向3D打印。虽然该公司实际上并不直接为其客户3D打印零件，但它已经争取到了配备FDM、SLS、SLA和MJF的供应商的帮助，以完成他们的订单。为了确保这一过程以安全的方式进行，保护客户的知识产权，Replique说，任何参与的服务机构都需要签署NDA，而其平台对通过它的任何数据集进行完全加密。

近日，在一项新研究中，圣母大学电气工程助理教授Yasemin Ozkan-Aydin从生物系统中获得灵感，研发出了四腿群体机器人。这些机器人能够在具有挑战性的环境中，模仿自然界的其他生物，和“同伴”一起完成艰巨的任务。腿式机器人可以在崎岖地形和狭小空间等具有挑战性的环境中航行，四肢的使用提供了有效的身体支撑，促进了障碍物的快速穿越。但是，有腿机器人在实际环境中也面临着挑战，那就是运动性能的下降。Ozkan-Aydin使用3D打印机制造了长度为15到20厘米的四足机器人，每个都配备了锂聚合物电池、微控制器和三个传感器。三个传感器分别是一个光传感器和前后两个磁性触摸传感器，允许机器人相互连接。四只灵活的腿减少了对额外传感器和零件的需求，并为机器人提供了一定的机械智能，这有助于在崎岖或不平坦的地形上进行交互运动。在运输物体时，某个机器人遇到障碍，就会像其他机器人发送信号。届时，它们会连接在一起，在集体工作的同时成功穿越障碍。

通过手机支付宝“AR”扫一扫产品画面，即可弹出一蓑烟雨梦徽州的意境画面，让你轻松感受徽风皖韵之美；通过3D打印复原技术，越来越多的世界文化遗产能得以修复，让我们可一睹历史宝藏当年之风采……即将开幕的第十五届合肥国际文化博览会上，包河区暨省创意文化基地展区将为广大市民带来最炫酷的创意文化感受。“你们看，眼前的这些产品都是通过三维扫描设备和一些3D打印设备，制作出的文物复制产品。当然，我们会在大小、品质上稍作保留，不会完全复制真品。”众多博物馆和文物修复工作者开始利用3D打印与3D扫描技术，使破败不堪的古文物“起死回生”，不仅修复了文物，也让古代文化得以传承。在该公司展厅内，徽博负责人韩国勋向记者展示运用3D技术复制的产品。韩国勋告诉记者，“今年的文博会，我们将带去大家平时不多见的3D打印十二兽首复制品和商朝文物修复产品供大家欣赏。”

肿瘤疫苗作为肿瘤免疫治疗的有效手段，受到研究人员的广泛关注。在此，苏州大学汪超教授团队开发了一种装有免疫调节剂的3D打印支架，用于增强肿瘤免疫治疗。基于3D打印的快速制造和精密成型可以实现癌症疫苗的大规模生产和个性化设计。同时，与传统的凝胶相比，通过建模设计构建的多孔结构的3D支架可以使大量免疫细胞流入，使其赋有类似于淋巴器官的功能，从而可以在体内形成“人造的三级淋巴结构(aTLS)”。通过与免疫检查点疗法相结合，这种支架疫苗可以更好的抑制肿瘤生长，实现有效的抗肿瘤免疫。此外，结合临床实际，通过手术切除后构建定制化肿瘤切除支架疫苗，也可以实现肿瘤转移的预防。因此，这种3D打印支架疫苗有望成为未来癌症疫苗治疗的潜在策略。该团队构建了一种可植入的3D支架疫苗，在有效的肿瘤治疗的基础上，也可以实现快速批量稳定制造和定制化制备。3D支架的特殊结构能更有效地募集免疫细胞，激活抗肿瘤免疫反应。此外，结合ICB治疗和个性化3D制造，构建了可植入定制化3D支架疫苗，通过协同作用有效抑制肿瘤生长并预防术后肿瘤转移。由于其良好的稳定性，可制造性、生物相容性和抗肿瘤功效，这种3D支架疫苗具有良好的临床应用前景。

保时捷将在2022年2月逐渐为集团旗下718、911等车系给予3D打印健身运动式坐椅可选。与此同时，现阶段早已交货的车系一样能够变更新坐椅，该坐椅支撑点性、座姿都将更为符合人体工学。保时捷官方网表明，最新款健身运动坐椅所有由3D打印生产制造，椅背中间一部分还能够给予三种不同的强度可选择。保时捷试车手Lars Kern在感受三维打印坐椅后表明，“该在检测全过程中澳的坐椅帮我留下来了深入的印象，它更符合人体工学，有着略低的座姿、改善的大腿根部支撑点，与跑车中的坐椅类似。此外，它的自然通风性也让人印象深刻。”该座椅单价为2,677.50欧元，约为3,100美元，合2万元人民币，且在保时捷中心安装只需几分钟。目前3D打印网格共有三种颜色选项，分别是黑色、红色（Guards Red）和黄色（Racing Yellow），2月份还将推出灰色（Arctic Grey）、青色（Ultramarine）蓝色（Shark Blue）。

工业3D打印机制造商Optomec已将一套价值100万美元的LENS定向能量沉积（DED）系统出售给一个长期的航空客户。虽然该客户没有透露姓名，但外界认为它购买该系统是出于优化涡轮机的生产成本和飞行准备的目的，提高其在飞机维护、修理和大修（MRO）市场的地位。Optomec公司的JamieHanson说："使用Optomec公司的AM工艺修复涡轮机部件，确实有三个优势。相对于手工修理，它可以节省时间和成本。其次，它需要的热量输入少得多，所以基础金属零件受维修的影响小得多。最后，由于自适应AM工艺增加了较少的修复金属，下游的加工成本就会大大降低。根据Optomec最近的一项研究，自动金属3D打印可以为LENS的采用者提供180%的投资回报率，这样的自动覆层在燃气轮机维修方面也具有很大的潜力。该报告由激光加工专家Terry VanderWert发表，使用了一系列的质量、成本和深入的投资回报率比较，并最终得出结论：DED比手动叶片和叶片维修更具成本效益。