3D打印一周趣闻

3D打印水下航行器

增材制造技术在航天航空事业中正在发挥巨大的作用，但您知道它在水下也有应用吗？水下航行器制造商 ecoSUB Robotics 已转向 3D 打印来制造关键部件。该公司正在使用聚合物粉末融合沉积技术，特别是通过3DPRINTUK试验SLS和 Multi-Jet Fusion (MJF) ，以制造能够满足深海要求的坚固、独特的部件。该项目表明，即使在最苛刻的环境中，增材制造技术也能继续发挥作用。海洋机器人系统首席机器人工程师 Jeremy Sitbon 扩展了公司对 AM 的选择，评论说：“当然，我们在水下航行器中使用的部件必须坚固耐用，并且绝对符合设计意图。3D 打印比注塑成型更受欢迎，因为我们发现该技术更加通用，而且设计自由度使我们能够创新出色的零件。此外，我们的产量很低（可能每月 10 个零件），因此注塑成型并不经济。再加上 3D 打印，我们可以为个人客户定制设计，而且选择很明确。”

3D打印肉丸

宜家公司最新推出的品味未来活动邀请应聘者参加独特的求职面试，品尝一盘基于植物的3D打印瑞典肉丸，目的是吸引多样化的数字专业人士。该公司还宣布，计划到2025年在其所有餐厅中提供50%的植物性膳食。宜家的瑞典肉丸是它们公司的一个标志性品牌，再加上3D打印名声在外，对那些不太熟悉该项技术及其功能的人具有一定的吸引力，无疑将引起潜在候选人的兴趣。说到肉丸本身，它是由3D食品打印机生产的，再现了原始肉丸的质地、味道和外观，但没有肉。这种基于植物的替代物诞生于宜家对新技术的实验，以使其肉丸更具可持续性。

3D打印冬奥会火炬

2022年2月4日晚，北京第二十四届冬季奥林匹克运动会开幕式在国家体育场隆重举行，随着最后一棒火炬手将火炬放入“雪花”中央，星光璀璨，“雪花”绽放。主火炬塔被点燃的那一刻，北京冬奥会在冰与火的碰撞中正式拉开帷幕。在主火炬和手持火炬的设计研制中3D打印技术发挥了重要作用。哈尔滨工业大学材料学院苏彦庆教授团队利用金属3D打印技术，有效助力了北京冬奥会零碳排放火炬的研发和制造。苏彦庆教授团队对多种3D打印材料进行了测试和优化，对火炬内部结构进行了成形工艺优化，对燃烧器3D打印工艺进行了系统验证和改进，最后成功制备出完全满足要求的氢火炬及其燃烧系统，保障了冬奥会主火炬燃烧的可靠性。

3D打印广场中国结

在城市景观设计上，注重把冬奥元素比如会徽、吉祥物、冰雪图案和春节的民俗元素，像中国结、灯笼灯饰、生肖福字等相融合。“比如天安门广场巨大的中国结，高17米，就是中国结镶嵌奥运会会徽的完美呈现。”冬奥景观的制作过程也坚持了“节俭、利废、环保”的原则，充分利用原有设施和废弃物。比如灯笼、中国结的制作材料均选择了环保材料，利用3D打印技术，既节约成本，又完美呈现细节。景观小品、灯饰均使用节能光源；那些为冬季的城市增添靓丽色彩的覆盖物，原本是彩枝植物的废弃枝干，经过城市设计师的创造性运用焕发出新的活力。

废旧手机3D打印珠宝

近日米兰理工大学宣布，经过40个月的努力，由米兰理工参与的H2020 FENIX项目已经实现了它的目标。废旧手机等电子垃圾通过米兰理工大学的创新研究后获得新生，成为生态兼容产品的原材料，如用于3D打印的新金属丝、用于增材制造的环保金属粉末和可持续的3D打印珠宝。米兰理工大学管理、经济和工业工程学院工业4.0实验室建立了一个由机器人、协作机器人拆解移动电话电路板的自动化站，这是机器人技术最先进的自动化解决方案之一，因为它们保证了操作灵活性，同时允许与周围环境和共享任务的操作人员进行互动。采用半自动工艺（cobot）能够解溶电路板的电子元件，同时保持其化学特性：它使用热空气喷射将焊料熔化在一起，以便这些部件能够与电路板分离和处理。然后，铜和锡被转换成金属粉末（由特雷维索的 MBN 纳米技术科技公司）和适合 3D 打印的丝质材料，然后在巴塞罗那的 CIM 基金会进行测试。而贵金属则由I3DU和3DHUB用来制造生态兼容的珠宝。这些珠宝通过合作伙伴生产和销售，也可以通过3D扫描仪服务个性化，并给出对象或人脸的形状。

3D打印冬奥会雪花

长安街沿线的冬奥主题花坛里，漂亮的3D雪花不但科技感满满，还蕴含着“零碳”的深意：原本不起眼的建筑垃圾等城市固废，通过3D打印变身雪花。“开放冬奥”主题花坛前游人如织。这是一座顶高9.1米的大花坛，主景是冬奥会和冬残奥会会徽。散落地上的蓝白两色“雪花”格外惹眼。“这些‘雪花’的原料是城市固废，经过多道复杂工序后，通过3D打印技术制作出来。”其使用的3D打印固废技术，具有省模板、省材料、省人工、省垃圾外运的优势。把城市固废做成3D打印艺术产品，这样的制作过程工序比较繁琐。先对固废成分进行分析，去除有害物质，将能用的部分筛出来粉碎成末，再根据其特点和要3D打印的物品匹配。比如这次的园林小品“雪花”，比较适合用碎石砖块等建筑垃圾制作。

3D打印可回收背包

通过使用全新的3D打印背垫，德国户外品牌沃德开发了Novum 3D，这是第一个由增材制造技术制成的可回收背包，同样也是迈向循环经济的新一大步。通过此举沃德带来了许多开创性的见解：未来在户外装备领域使用3D打印技术，使用单一材料，以及实施全面可持续的产品开发。创新3D打印技术创造了一个非常轻巧的悬架系统。蜂窝结构是自然界中最稳定的形式之一，这种类型的结构为我们提供了最高的稳定性和最少的材料，轻巧的开放式结构还可自动提供理想的通风，同时，不同程度的硬度确保了理想的压力分布。这款背包不仅因其可回收性而成为气候友好型生产的先驱，而且还由于与来自巴伐利亚州的3D打印专家OEHCSLER的区域合作。整个生产过程——包括设计、开发和生产——完全在德国进行。对于主要材料，公司使用未染色的材料，这也减少了化学品的使用。

3D打印雪车头盔

雪车是冬奥会速度最快且观赏性极高的项目之一，胜负常在毫秒之间，因此对硬件要求十分严格。某大学研发团队参与研发的雪车头盔已经应用于国家队冬奥项目训练中。学校3D打印与智能制造研究中心运用3D建模、3D打印技术，通过采集运动员的数据，进行一对一个性化定制雪车头盔，以达到能贴合每一位运动员实际需求的效果。该款精心“智”造的头盔具有个性化、减重、安全性等特点。在材料的使用上，国内自主研发的雪车头盔采用强度高、防撞性能优异的中国航天T800碳纤维材料制成。T800碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型材料。由于材料经过碳化及石墨化处理，因此具备密度小、强度高等优点，根据相关资料，碳纤维材料的密度比铝还要低，但是强度却比钢铁还要大。

3D打印脊髓组织

现在，一种最新开发的脊椎植入物可能为世界各地的瘫痪病人提供希望，帮助他们有朝一日重新行走。来自特拉维夫大学Sagol再生生物技术中心的研究人员在世界上首次设计了3D人类脊髓组织，并将其植入长期慢性瘫痪的实验室模型中。实验结果令人感到欣喜：恢复行走能力的成功率约为80%。这标志着，在进行修复人类脊髓损伤的临床试验方面，又迈出了关键的一步。要知道，世界上有数以百万计的人因脊柱受伤而瘫痪，而他们的病情仍然没有有效的治疗。在很小的时候就受伤的人，注定要在轮椅上坐一辈子，承担瘫痪的所有社会、经济和健康相关的费用。而3D生物打印组织来进行脊髓损伤的治疗，无疑为脊髓损伤的人群提供了新的生活可能。

3D打印受伤运动员护具

如今，越来越多的人意识到3D打印护具的作用，它能够私人定制，而且使用起来很轻便，也利于患者恢复健康。在欧洲女子曲棍球联赛（EHL）的一场比赛中，荷兰曲棍球明星Eva de Goede在与德国队的门将Amy Gibson碰撞后，左手腕骨折。这位三届奥运会奖牌得主接受了手术，本以为会对即将到来的奥运会产生严重影响。然而，一个特殊定制的术后3D打印护具支撑了她的手腕。戴着3D打印护具，这位队长继续为荷兰女队赢得了历史性的第11次和连续第三次欧洲曲棍球锦标赛冠军，并在决赛中以2-0击败了德国。3D打印的护具由荷兰3D打印公司Beamler、3D打印软件供应商Artus3D、医疗保健企业Centrum Orthopedic合作开发的。首先，Centrum Orthopedie对de Goede的手进行了3D扫描，然后Artus3D对数据进行了处理，生成了护具的3D模型。接下来，他们与Saskia Sizoo合作，进行特殊的设计，然后再通过Beamler的按需3D打印平台在一天之内被打印出来。手术后仅7周，de Goede就在3D打印护具的帮助下参加了国际比赛，加快了手术后手腕骨折的康复。de Goede将这场胜利描述为她 更珍贵的胜利 之一，可能是因为在2021年4月初她受伤后，她认为参加比赛似乎不太可能了。我把这枚金牌归功于与3D打印的护具。