3D打印一周趣闻

3D打印医用植入物

Anthill Ventures于2021年4月20日宣布与以色列医疗技术公司Kanfit3D建立合作伙伴关系。Kanfit3D专门从事铝和钛合金的3D打印，Anthill将为Kanfit3D在印度扩展规模提供帮助，并获得医疗保健提供商的市场许可，定制医疗植入物。两家公司的合作旨在彻底改变印度的定制医疗植入物行业。目前，印度的医用植入物通常从德国等海外目的地进口，价格昂贵且运输路途困难重重。而且，印度制造的医用植入物也不是为每个患者量身定制的，患者无法快速适应并形成骨骼，因此存在较高的感染风险，并且可能会延迟术后恢复。Kanfit3D通过开发和实施高效、可自动化的流程，将帮助印度医生和医院为患者提供高质量、高标准、符合健康法规且具有高竞争力成本和较短供货时间的定制医用植入物。而Anthill帮助Kanfit3D在印度建立业务，通过与当地3D打印制造公司合作使他们能够在印度建立制造部门。

3D打印不锈钢零件

大规模生产和交钥匙增材制造解决方案领导者Desktop Metal于2021年4月21日宣布已具备生产316L不锈钢的能力。公司将利用Production System™和Single Pass Jetting™（SPJ）技术，实现粘合剂喷射3D打印金属的快速制造，以及生产高负荷且在苛刻环境工作的最终用途组件。Production System平台可将这种重工业流体连接器用316L不锈钢作为单个组件进行打印，并且支持每周近5500个零件的生产量。与塑料替代品相比，316L打印的医用金属手指夹板更耐用，并且具有更好的机械性能、耐污染性和更佳的美学外观。由粘合剂喷射和单程喷墨技术的发明者创建的Production System是一款工业制造平台，由Desktop Metal的SPJ技术驱动。制造速度可达传统粉末床熔融增材制造速度的100倍，并且每年产量高达数百万个零件，而成本却与传统批量生产技术相抗衡。

3D打印野马雕像

福特野马 Mach-E 在开放预订之后，最畅销的就是 First Edition 版。现在福特为这些 First Edition 版用户提供了一个额外的惊喜-- 3D 打印的奔跑野马雕塑。这款雕塑是基于 2019 年 11 月全球发布会上野马的大致线框模型，每个雕塑的底部都会刻有专属的车架号信息。据悉，这批奔跑野马是通过 3D 打印机统一在福特 Redford 先进制造中心，采用白色塑料材质进行打印的。然后它们会送到染色场，染上 Rapid Red Metallic, Grabber Blue Metallic 和 Carbonized Gray 三种颜色。这和 First Edition 版提供的三种颜色相同。特表示，这是它第一次将 3D 打印组件作为礼物的一部分直接发放给客户。3D 打印礼物也标志着增材制造在福特的一个新用例。该汽车制造商指出，野马雕塑并不是它第一次 3D打印车辆部件。然而，这是它第一次3D打印送给客户的礼物。3D 打印的雕塑突出了与客户的特殊联系，福特说它很兴奋，因为它显示了个性化的潜力。

3D打印直升机金属零件

随着金属3D打印的兴起，许多公司已经认识到增材制造（AM）在未来航空航天部件中将扮演越来越重要的角色。英国国家增材制造中心（NCAM）于2021年4月22日的案例分析中提到，中心已与欧洲领先的航空工程服务提供商海德集团旗下的Hyde Aero Products (HAP)以及雷尼共同合作开发用于直升机的新型金属零件。HAP为投资、推广创新解决方案成立了新的子公司Hyde Additive Technologies，致力于在整个企业中节省成本，包括开发用于细小零件的检查夹具，为HAP加工设施提供掩膜辅助工具。还使用快速成型技术来在RFQ阶段生产、量化复杂零件，从而更好地了解加工策略。迄今为止，这项工作一直使用聚合物增材制造，而公司现在希望转向金属增材制造。在客户Leonardo Helicopters支持下，为减轻零件重量，公司确定了两个III类直升机零件作为测试零件（直升机门把手）。

3D打印干细胞生物墨水

大面积皮肤损伤患者皮肤愈合后汗腺无法再生，患者不能正常排汗，身体毒素不能排除，体温无法得到调节，给患者造成了难以忍受的痛苦。皮肤损伤后汗腺的重建一直是困扰组织修复重建领域专家的难题。解放军总医院付小兵院士团队长期致力于汗腺再生的研究，最近在皮肤汗腺重建方面取得了重要的突破，付院士团队打印的包含间充质干细胞的生物墨水不仅促进了小鼠皮肤汗腺的再生，而且更进一步揭示了汗腺再生的机理。研究中采用了搭载250μm直径打印头的10-18℃温控的挤出式打印机，打印了直径30mm、高3mm、孔隙尺寸2mm的圆柱形结构。研究者从打印的结构上提取出分化好的汗腺细胞，将106细胞/50μl的浓度的细胞悬液注射到小鼠足部烧伤部位，2周之后观察到小鼠足部重新生成了汗腺。该研究解决了临床面临的汗腺再生的问题，进一步完善了人造皮肤的功能。

3D打印质子传导膜

从可穿戴智能设备到自动驾驶汽车，3D打印的出现和可用性的提高正导致以更低的成本实现更多可定制部件，而这些应用的成本却越来越低。根据2021年3月29日在ACS Applied Energy Materials上发表的一篇研究报导，来自美国东北大学的一个研究小组已经用3D打印了第一个质子交换膜，这是电池、电化学电容器和燃料电池的关键组件。研究人员称，这项成就还使定制固态能源设备的可能性更加接近现实。与传统的制造技术相比，对此类设备进行3D打印的能力为质子传导设备开辟了新的可能性，例如可以调整形状以适合其供电的设备或可以适应患者的个人需求的形状戴着智能医疗设备。该团队计划改进油墨配方，以实现具有更复杂形状的全3D打印能量存储设备，并寻找可能对应用此技术感兴趣或将其商业化的其他工业合作伙伴。

3D打印工具制造

粘合剂喷射技术3D打印机全球领导者XONE于2021年4月28日宣布已收购俄亥俄州初创公司Freshmade 3D资产。Freshmade 3D拥有一项特殊的专利，能够从ExOne机器上打印的3D砂型中制造耐用的AMClad®工具。这一战略举措将巩固ExOne作为工业应用大幅面3D打印工具提供商的地位。ExOne提供快速、耐用且价格合理的AMClad®工具。利用初创公司Freshmade 3D的渗透和涂覆3D打印砂型专利工艺，可为各种模具（包括真空成型等）提供强度。ExOne还积极寻求与行业伙伴合作，加快对现有技术进行升级、研发。例如，ExOne已从橡树岭国家实验室（ORNL）获得了一种新颖的粘合剂喷射工艺许可，并与福特合作在3D打印铝材领域取得了“突破”

麻省理工研发新3D打印机

麻省理工学院（MIT）Mechanosynthesis Group的Jamison Go和John Hart教授开发出了一种全新的3D打印机，打印速度是同类产品的10倍。3D打印机非常适合按照需要创建高质量和复杂的零件，但它们最大的弱点始终是速度。它们一次只能打印一个对象，一次只打印一个薄层。限制3D打印机速度的因素有许多，其中最主要的是四个：当材料丝被推入喷嘴时可以施加到材料丝上的力量；热量传递到材料丝上融化它的速度；打印头在打印区域内移动的速度；以及材料在挤出后固化的速度，因为需要它固化后支撑下一层材料。麻省理工学院设计了一种伺服驱动的平行龙门系统，可以快速准确地移动打印头，几乎没有抖动，大多数台式3D打印机在打印速度过快时会出现抖动或颤动。在这里，速度主要是通过使用重型机架和强大的电机而不是通过新颖的解决方案来实现的。

改善3D打印质量控制

3D打印虽然简单、灵活，但是在制造方面仍然有一些缺陷，例如质量控制问题。因此，许多AM MES的服务商希望通过创建物联网平台以及实时监控技术来解决这一挑战。美国科罗拉多州博尔德市的增材制造MES服务商Link3D已于2021年4月29日推出AMWatch™物联网（IoT）平台。据报道，AMWatch™能够与3D打印机直接交互并监视构建进度，利用传感器数据中进行判断、分析，加强自动化质量管理系统。Sikorsky的数字转换工程经理Christopher Wiegen表示3D打印机网络是一种基础工具，可在本地和整个企业范围内实时管理生产需求。EOS产品线软件经理Mirco Schöpf也评论说，Link3D推动了增材制造数字化。AMWatch可与EOS的开放API无缝集成，将使客户能够实时优化生产，并根据工厂中发生的事情做出明智的决定。Link3D联合创始人兼首席技术官Vishal Singh则表示，AMWatch可以提高生产环境的可视性，并为实时决策提供更强大的分析，最终提高产率、质量体系和机器利用率。

3D打印技术助力建外星基地

如果说第一次太空竞赛的高潮是美国宇航员的月球行走，那么第二次太空竞赛就是在月球上建造出一座建筑物。在太空中凭借 3D 打印技术构建地外建筑物，一直以来就是众多科学家们热议的话题。回归到技术本身，3D 打印是否真的有可能带人类走出地球？下面，我们从“在地球上3D打印制造火箭升空→在空间站中3D打印零件→在火星或月球上3D打印建造基地”这么一个思路来聊聊，3D打印技术是怎么样帮助人类走出地球的。2020年12月，总部位于佛罗里达州的Made In Space太空制造公司，在太空轨道上制造了第一个陶瓷零件，并在国际空间站（ISS）上3D打印了单件涡轮“叶盘”然后，3D 打印的火箭成功登录月球或是火星了，就可以利用 3D 打印机在上面打印房子、汽车，乃至是各种现代科技产品，为人类未来可能的新家进行建设。在太空 3D 打印这一领域，已有两个机构成功竞得赞助权，以研究在月球和火星上进行建筑 3D 打印的潜力。其中之一便是欧洲航天局，他们利用 D-Shape 工艺在月球上进行建筑 3D 打印。这是一种使用光固化技术的大型 3D打印机，其逐层的打印工艺可将沙子与无机粘合剂结合在一起，创造出类似石头般的物质。