3D打印一周趣闻

3D打印纺织品

liquid additive manufacturing (LAM) 液态增材制造技术，用聚氨酯作为材料，实现了将组件打印到纺织品上。增材制造或 3D 打印现在广泛用于在智能纺织品、过滤介质和燃料电池膜，这些应用需要组件部署到纺织品上。现在，这些部件已通过聚合物或硅树脂的光固化得到应用。总部位于德国 Ostfildern-Kemnat 的 Wevo-Chemie 开发了量身定制的聚氨酯反应性树脂，应用 LAM 3D打印工艺时可改善此类组件的加工条件和耐用性。增材制造或 3D 打印现在广泛用于在智能纺织品、过滤介质和燃料电池膜，这些应用需要组件部署到纺织品上。现在，这些部件已通过聚合物或硅树脂的光固化得到应用。总部位于德国 Ostfildern-Kemnat 的 Wevo-Chemie 开发了量身定制的聚氨酯反应性树脂，应用 LAM 3D打印工艺时可改善此类组件的加工条件和耐用性。

3D打印冰刀

某研发团队通过分析运动员在短道速滑转弯中的动作，采集运动员作用在冰刀上的数据，得出冰刀受力工况，并对冰刀刀管进行轻量化拓扑优化，保证了刀管的流线型外观及质量、横向和切向强度的几何优化设计，满足了安装、定位、加工等工艺需求。传统冰刀刀管采用铝合金材料生产，3D打印冰刀刀管则采用了铝镁钪合金（AlMgSc）材料。铝镁钪合金是在传统铝镁合金基础上开发的新一代航天结构材料，具有比强度高，塑性好、耐高温（250℃）等特性，研发团队在FS421M金属3D打印设备上，测试了铝镁钪材料强度、韧性、疲劳等力学性能，获得最优化参数，成功开发铝镁钪金属3D打印工艺。研发团队通过分析和采集运动员在短道速滑转弯中体重、倾斜的角度、转弯半径、速度、离心方向的力、重力方向的力、标准力、侧向力的数据，得出冰刀的受力工况，并根据受力工况在仿真软件中进行计算，获得冰刀最优结构。根据新型冰刀系统刀管、刀托的模型重量测算，刀管+刀托优化后的总重量，比传统冰刀重量减轻20%以上。新型冰刀重量减轻，穿着感觉更具轻盈感，在弯道滑行中具有更高的抓冰力，过弯更顺畅，能承受中速滑行和正常起跑产生的机械压力。

3D打印油田设备

去年11月，通过前期工作的不断积累，新木技能专家工作室开始进行常规游梁式抽油机1：20的图形设计，通过软件模拟，规划设计一台能够模仿现实抽油机工作的3D打印抽油机。历时15天，打印、打磨、安装，新木技能专家工作室第一台3D打印仿真抽油机正式试运行，这标志着3D打印技术在吉林油田公司可以成熟应用。虽然这只是一个3D模型抽油机，但是通过抽油机的组装，工作室在其中也发现了很多创新点。通过运转模型讨论下步技术研发方向，解决了以往先去现场、再商讨生产疑难问题的低效流程。油田生产过程中的创新工具，可以通过3D打印技术建立模型，了解工具组件间的配合问题，不断进行调整，从而缩短产品改进周期和减少实物制作费用，同比预计减少研发制作费用50%以上。

3D打印直升机配件

据西班牙《经济学家报》网站2月11日报道，新一代Racer直升机的零部件已经在空中客车直升机公司位于法国马里尼亚讷的工厂中准备就绪。Racer直升机将在2022年进行最后组装，并投入随后的飞行活动。这些部件包括3D打印的铝、钛和塑料天线以及摄像头的支架等。这是首次在空客直升机上安装利用增材制造技术生产的元件。该项技术主要由位于西班牙安达卢西亚的西班牙航空航天技术高级研究中心（CATEC）负责研发。CATEC为该演示机作出的贡献在于，使用不同的金属合金（钛和铝）和塑料材料，并应用各种制造技术，通过增材制造（或3D打印）技术生产一系列部件。CATEC制造了次级结构的部件，例如摄像头和VOR导航天线的支架等，以及属于主要结构的其他部件等。

3D打印糖果

世界首台糖果3D打印机登陆英国。这台打印机能够将手绘图案、信息，甚至是自拍照统统变成糖果。许多好莱坞的明星对此十分感兴趣，纷纷将自己的自拍照打印成糖果。该机器于2021年12月初抢先在英国的7家购物中心上架。随后，所有英国人都可以亲自尝试一番。机器内的糖果一共有八种口味，每种口味均为10英镑(约合人民币86元)，顾客们可以根据自己的喜好私人订制。仅需等待5分钟，糖果就做好了。这台机器由现居住在伯明翰的美国人梅丽莎  斯诺弗(Melissa Snover)经营的Katjes魔法糖果工厂制造。此前，该机器已席卷美国。许多好莱坞明星如汤姆  希德勒斯顿(Tom Hiddleston)，伊利亚  伍德(Elijah Wood)和海蒂  克鲁姆(Heidi Klum)都已经体验过这台神奇的机器，纷纷将自己的自拍照变成了糖果。梅丽莎说：“这台机器走在全球3D打印技术和糖果店革新的前沿。糖果都是由新鲜的水果蔬菜制作而成，所以十分讨素食主义者的喜欢。如今，机器登陆英国，我们也更是无比兴奋。”

3D打印模块化房屋

意大利的建筑和设计公司MASK建筑事务所宣称他们已经设计出了世界上第一个钢制3D打印的模块化房屋系列，该房屋将建造于撒丁岛的奥拉尼市。这一项目被命名为Madre Natura或 Mother Nature，房屋建造将使用一种名为EXOSTEEL的新型钢制3D打印 外骨骼建筑系统，它利用了荷兰3D打印技术供应商MX3D的技术和自动化公司KUKA的机械臂。该建筑项目将由多个心形的白色房屋组成，中央的能源塔模仿Nivola的LaMadre雕塑的头部。每座建筑都将被设计成完全自给自足，能够承受撒丁岛的自然气候和天气条件。这些房屋将被建造成内置的空隙，引导撒丁岛的气流通过每栋建筑吹向开发项目的公共风力涡轮机，这些带动起来的涡轮机将为房屋提供电力。每栋房屋还将有独立的能源管道，上面覆盖着太阳能电池板，可以收集太阳能，为房屋发电。容纳所有系统的主要中心能源塔将使用EXOSTEEL钢铁机器人3D打印技术建造。

3D打印神经组织

近期，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张智军团队利用生物3D打印技术，构建了一种具有脊髓仿生结构的神经支架，为NSCs的存活及向神经元分化提供良好的微环境，并首次探索了其在体内SCI修复中的应用。该团队开发了一种新型的生物相容性生物墨水，该墨水由羟丙基壳聚糖(HBC)、硫代透明质酸(HA-SH)、乙烯基磺酸透明质酸(HA-VS)和基质胶(MA)组成。这种生物墨水显示出快速胶凝（20 s内）和自发的共价交联能力，可进行脊髓样构建体的一步法生物3D打印并使支架具有稳定的支撑，弹性模量为1-3kPa。打印的支架可维持较高的NSC生存能力（约95％），并能提供良好微环境以促进细胞与细胞及细胞与基质材料间的相互作用，促进神经元分化，从而优化神经网络的形成。在体内实验进一步证明，生物打印支架促进轴突再生和降低神经胶质疤痕形成，可使脊髓损伤模型大鼠运动功能显著恢复。该方法具有中枢神经系统和其它组织/器官精准再生医学应用的潜力。

激光烹饪3D打印鸡肉

Lipson的实验室自2007年以来便一直在进行3D打印食品的实验，在这段时间里，该团队已经进展到开发多成分打印。现在，工程师们正在寻求为3D打印食品的烹饪创造合适的方法，使其能在质地和味道方面与传统烹饪的肉类达到一致。研究团队选择用鸡肉作为他们研究的食品模型，在将鸡肉混合成泥后，他们逐层3D打印出3毫米厚1平方英寸的样品。然后，他们将3D打印的鸡肉样品暴露在蓝激光和红外激光下，结果发现蓝光更有利于烹饪鸡肉的内部，而红外光则最适合使肉的表面变焦黄。工程师们评估了烹饪过程的几个参数，包括烹饪深度、色泽变化、水分保持和味道，并比较了激光烹饪的肉和炉子烹饪的肉之间的差异。该团队观察到，激光烹饪的鸡肉结构比炉子烹饪的鸡肉结构收缩率低了50%，同时保留了两倍的水分含量。据报道，激光烹调的3D打印样品还显示出与传统烹调的肉类相似的味道，该研究的两个盲品测试者更喜欢激光烹调的肉类，而不是传统烹调的样品。

3D打印钨铼喷嘴

相对于其他的钨基合金来说，钨铼（W-Re）合金拥有更为优异的综合性能，主要体现在既有低温延性，又有高温强度，因而被广泛应用于航天、航空、军事、国防、半导体、焊接等领域。在航天领域，球形W-Re粉末多被用于3D打印火箭发动机喷嘴的核心插件上。球形W-Re合金粉末是一种以钨元素为主要材料，以铼为辅助材料的合金粉末，兼有钨和铼的优点，如高熔点、高硬度、高密度、耐高温、耐腐蚀、耐磨、耐冲击、良好的化学稳定性和塑性等，因而相对于其他的钨基合金或铼基合金来说适合用来制造火箭发动机的喷嘴部件。3D技术除了可以打印钨铼喷嘴插件之外，还能打印出灯丝、测温部件和加热部件等。钨铼合金丝能有效避免钨丝经过高温使用后脆性增大，容易发生断裂的问题，因而常用作生产特殊要求的钨丝灯，色谱热敏感元件，电视机加热丝，彩色显像管热丝，电子管灯丝和栅极等。