3D打印一周趣闻

3D打印街道长椅

意大利的R3direct公司现在也开始使用3D打印技术为交通路障定制开发环保街道设施。通过使用塑料废料作为主要材料，并在先进的3D打印技术帮助下，已经将第一个样品安装在意大利卢卡市的中心。该长凳被称为 USE，旨在表明3D打印技术可以通过重复使用回收材料来显着减少塑料垃圾。通过3D打印而成的USE长凳，将其变成公共座位。作为城市设施的同时还成为了一道靓丽的风景线。值得注意的是，它不仅具有可持续性，并且它实用且具有设计美感，USE的设计充分利用了3D打印制造复杂几何形状的优势。虽然该公司尚未透露具体的生产技术，R3direct补充说，尽管它们的形状可能不是每个人都喜欢，但该技术可以将“长椅”安装在各种各样的地方，比如公园、花园，当然还有城市中。

3D打印气凝胶砖

阿克伦大学的研究人员创造了一种新的工艺，将3D打印与气凝胶制作有机结合起来。他们基于3D打印技术，采用SLA技术制作类似于乐高积木的小砖块，使用FDM工艺制作成形模，再向模具与砖块里面注入气凝胶，后续再经过脱模、固化等后处理，最后实现了气凝胶砖块的模块化生产，制作过程如图1所示。在制作出来的砖块中，3D打印固体聚合物结构作为承重元件，气凝胶部分提供隔热性能。经过弯曲测试、应力-应变测试、孔隙度和孔隙体积测量、表面积测量、微观形貌观测、热重分析、热导率和热成像的测量一系列的实验与对比，阿克伦大学的研究人员证明了模块化制造聚酰亚胺气凝胶砖的可行性，无论是性能还是可操作性都是较好的。通过3D打印获得的模块化气凝胶砖，可以用于建造各种定制的隔热结构形式，且不影响其机械强度，其中气凝胶部分有助于隔热，SLA砖有助于增强机械强度。

3D打印用于软组织修复

莱斯大学的研究人员开发了一款可用于软组织修复的炎症调节的3D打印网状生物材料支架。研究人员介绍了一种用于软组织修复并且可充当炎症调节系统的3D制造生物材料支架（bioscaffold），从而最大程度地减少组织与网片的粘附，从而减少疼痛和手术失败。对于本研究中的生物支架制造，通过3D打印制造了具有原位磷酸酯交联的聚乙烯醇聚合物（X-PVA）的生物支架。研究人员使用了内径为0.15毫米，长度为6.35毫米，针压为0.17兆帕，针筒体积为10毫升的32号针头。印刷4、6、8、10和12层生物支架，并测试其弹性模量。基于这些研究，将八层的生物支架用于体内实验。

3D打印游艇

3D打印船制造商Tanaruz计划使用可重复使用的聚合物进行3D打印船只，据称比传统制造生产成本更低，且更具备可持续发展。有多种款式可供选择，长度跨度为4.5-10米，计划到2023年将商用船的年产量扩大到300艘。Tanaruz的3D打印船只在 Rotterdam工厂使用14米长的3D打印机制造而成，充分体现绿色制造。该公司的所有船只均由回收和再生聚合物制成，在船只使用寿命结束时，通过回收将其切碎并重新用于打印新船。3D打印船只的生产可以实现零材料成本和零浪费。特别是，这些船的材料含有30%玻璃纤维复合材料，可以提供理想的机械性能，例如弹性拉伸高达5% ，以及耐热、防火和耐腐蚀等。3D打印技术通过更高的精度控制和更短的生产时间，促进了船只的智能和高效生产，同时还最大限度地减少了建造过程中的材料浪费；还提高了整个生产过程的创造力和灵活性，符合Tanaruz对环保发展的理念。

3D打印微型光谱仪

科研团队报道了对角度不敏感的3D打印微型光谱仪，并且可以进行平行排列以实现快速的拍照和低姿态，高度可定制的高光谱相机的应用。光谱测量仪的小型化为医疗科学和消费类电子的新型的测量打开了一个新的渠道。来自德国斯图加特大学的科学家及其合作者，发展了一个３D打印的微型化的光谱仪，其体积尺寸为 100 × 100 × 300 m，在可见光的范围内，其分辨率可以达到最高10 nm。该光谱仪可以直接在相机的传感器上进行制造，并且可以进行平行排列以实现快速的拍照和低姿态，高度可定制的高光谱相机的应用.对于3D 打印的微型镜片，光学设计的复杂性是革新的重点。

3D打印可穿戴传感器

韩国全北国立大学的科学家与中国材料供应商武汉长弢新材料合作，3D打印出了新型可穿戴自供电传感器。据悉，这种3D打印的传感器，是基于一种独特的钡负载PVDF聚合物材料，能够有效地收集人类运动产生的压电能量。事实证明这种传感器能够利用电荷来检测压力输入，并将其转化为信号，这是高性能增材制造可穿戴电子产品发展的一大进步。压电器件在这一领域具有特别的前景，这要归功于其灵活性、净功率输出和易于制造，性能也有所提高。虽然PVDF已经成为3D打印这些传感器的流行基础材料，但为了实现最佳的压电性能，通常需要用成核添加剂填充。

3D打印仿珍珠

研究人员从某些软体动物的珍珠母结构中找到了有效复合的灵感。天然的珍珠母具有“砖砂浆”结构，其中整齐排列的碳酸钙纳米片是“砖块”，“砖块”之间填充的丝素蛋白是“砂浆”。尽管已有若干研究使用整齐排列的氮化硼纳米片作为仿珍珠母BM结构中的“砖块”，但在冰模板化和层层自组装情况下，其仅适用于制造薄膜和块状物体；在基于电/磁场/挤出式3D打印应用中，填料的负载率低，黏度差。为了克服这些缺点，研究人员研发了螺旋叶片铸造辅助3D打印工艺，以生产具有复杂形状的仿珍珠母结构。此工艺能够以较高的BNs负载率打印出机械性能、热性能和阻燃性能俱佳的结构。将真珠质模型切片生成投影图像模式进行3D打印，通过旋转铸片过程中的剪切力对bn进行对齐，选择性曝光(紫色部分)将固化复合材料；3D打印真珠质的SEM图像，显示了bn的精确对准控制；天然珍珠层与3D打印珍珠层荷载-位移曲线比较；3D打印真珠质断裂后的裂纹分支；SEM图像中的裂纹挠度及COMSOL Multiphysics模拟。

3D打印定制化耳机

音频专家的AMBEO部门正在开发一种定制贴合的3D打印耳机，使客户能够经济实惠、轻松地定制适合自己耳朵的耳机，进一步完善沉浸式的声音体验。通过集成的数字工作流程，将多台Form 3B打印机集成为一种经济实惠且简单的解决方案，可用于大规模3D打印定制合适的耳机。客户能够使用自己的智能手机扫描自己的耳朵，取代传统的取耳模过程。使用Hearables3D智能手机应用程序，人工智能技术提高了扫描质量，并重建从手机中捕捉到的耳朵部分，在不到一分钟的时间内即可完成扫描。然后，扫描结果直接发送到基于云的机器学习系统，系统使用统计建模，在几秒钟内将扫描的耳朵形状转换为特定的耳机设计，准备在Formlabs 3D打印机上进行3D打印。

3D打印高速列车部件

近年来，微铸锻铣复合增材制造技术已经应用于飞机挂架，舰船螺旋桨，汽车翼子板模具，燃机过渡段，高铁辙叉等项目的研发制造，重点服务于航空航天、核电工业、船舶海工、高速铁路等支柱产业。某科研团队将“铸锻铣一体化金属3D打印”应用于以高铁为代表的大型高端装备中。中车青岛四方机车车辆股份有限公司丁叁叁副总工程师介绍，当列车在高速行驶状态下，空气动力学作用急剧恶化，对材料及结构可靠性要求与既有技术显著不同，“铸锻铣一体化金属3D打印”技术所特有的组织通体细晶和基体高强韧等优势，可为未来超高速、长寿命地面交通装备制造提供全新方案。

3D打印自行车鞍座

总部位于美国的自行车设备制造商Fizik使用增材制造技术DLS（数字光合成技术），推出了最新款的3D打印自行车鞍座，Argo Adaptive短头鞍座。这款车座在 Sea Otter自行车展上首次亮相，它最大的特点是具有3D打印的网格式缓冲垫。Fizik采用了Carbon的数字光合成 (DLS)3D打印技术进行制造，通过此项工艺，提高了车垫的舒适度并优化骑手的骑行姿态。Argo Adaptive是Fizik 3D 打印鞍座系列的最新产品。Fizik的第一个3D打印产品是2019年推出的Antares Adaptive。Fizik与Carbon合作使用DLS 技术生进行了鞍座的3D打印，可以说Fizik开启了自行车车座设计和制造的“新时代”。马鞍形状和3D打印自适应缓冲的目的是让骑手一直保持在适当的位置，减少位置变化。Fizik和Carbon合作，通过 DLS 3D打印的网格式缓冲垫优化鞍座的性能，该缓冲垫能够在特定区域提供特定的缓冲，以适应不同的骑行姿势。