3D打印一周趣闻

3D打印城市公园

将3D打印混凝土技术变为一项跨学科的集成性智能建造产业技术，位于宝安会展中心17号馆前的深圳宝安3D打印公园就是其进行产业化应用的生动实践。据悉，“打印”一座城市广场，是3D打印混凝土新技术首次在全球的市政工程建设的实际应用。深圳宝安3D打印公园位于宝安会展中心17号馆前，用地面积5523.3平方米，建设过程中使用了四套机器人打印设备，从设计到建成用了近三个月的时间。作为全国第一个应用3D打印技术的城市绿地花园，深圳宝安3D打印公园在2021年9月就首次实现了世界最大规模的3D打印城市公园建设尝试。园区内所有3D打印景观小品以“水”的灵动作为原初设计思想，突出机器人3D打印混凝土技术在建造特殊曲面造型时的优势；在绿意盎然的草地上，通过算法生成的3D打印道路如同水流活泼奔涌，自然地将游人引向各个景观点；在高低起伏的道路之间，有机地形成大大小小的“岛屿”，有些是3D打印的雕塑景观平台，有些是3D打印的花坛与座椅结合的休闲空间，有些布置了3D打印的环境饰品。

3D打印显微镜

传统的加工制造方法使得显微镜的造价昂贵且不易组装，这在一定程度上限制了显微镜广泛地使用。如今，且看3D打印“显神威”，打破传统显微镜制作成本壁垒。近日，来自美国西北大学SunCheng教授团队设计了一款仅有8mm宽的显微镜，由五个3D打印组件及四个现成的组件组成。该显微镜性能与商业产品相当，并且可以根据不同需求定制并快速被制造出来，大大降低了显微镜制作的成本及复杂性。3D打印则成功地打破了这一壁垒，其可以通过电脑数字模型迅速地制造，从而改变了现有的光学制造工艺，降低了制造周期和成本并且提高了性能。此外，3D打印对复杂零件的可打印性使得显微镜零件计数减少，取代了现有的多组件部件。并且，3D打印被动对准功能进一步简化了系统组装，因为所有组件都可以快速配合在一起，而不需要任何精确的机械进行主动对准。其中，音圈电机具有接近零泊松比的3D打印兼容基础，以最小化聚焦期间的干扰，保持成像放大率的可定制性。所有的光学机械部件都在50分钟内一次性完成3D打印。

3D打印灯罩

加拿大滑铁卢大学的研究人员提出了一种利用功能分级陶瓷3D打印家居用品的新颖方法。Waterloo团队创造了一种分级的粘土基复合材料，现在已经开发出在湿法加工过程中改变其形状的方法，并将3D打印应用到可以“分级”灯照明的灯罩上。通过在粘土3D打印部件中利用其塑性变形特点，滑铁卢大学团队提出，有可能实现以前无法实现的具有“可变截面”的构建结构。该团队便着手开发一种适用于此材料的精确3D打印方法。用粘土生产零件比用聚合物有难度，因为它更重、粘弹性更高、界面结合力更低，这些特性可能会导致3D模型与其打印模型之间存在差异。为了解决这个问题，研究人员决定放弃切片软件，并在 Grasshopper 中提出他们自己的刀具路径设计，利用材料的下垂特性，创建非平面结构。

3D打印飞机超级游艇

意大利设计师jozeph forakis公布了一艘3d打印超级游艇的设计方案。这艘88米长的概念艇被命名为“Pegasus”号，被认为是一种零排放的设计，“隐形”的主题不仅体现在超级游艇的美学上，还体现在它对环境的影响上。该概念设计既豪华又充满未来感。宽敞的客舱旨在展示极简设计的和谐与平衡，自然光透过三角形的窗户，这些窗户共同形成了她的3D打印结构的网格框架。丰富的娱乐区域分散在整个布局中，包括一个全尺寸酒吧，带硬顶的空桥平台和放松的户外用餐空间。为了建造这艘超级游艇，工程师们将利用自动3D大幅面增材制造(LFAM）聚合物合金复合细丝创建网格框架，集成排水型船体和上层结构。其结果是，与传统的施工方法相比，可以使用更少的能源、材料、浪费、空间和时间来制造一个非常坚固和轻量化的结构。此外，在某些照明条件下，结构内的框架将变得可见。

3D打印移植皮肤

移植皮肤的科学已经有了长足的进步，不再是把皮肤从病人身体的某个部位刮下来，然后再拍在别的地方，以覆盖讨厌的烧伤或受伤的情况。如今，移植物通常像活的喷墨打印机一样，使用病人的培养细胞作为生长过程的种子，直到血管化。这些打印移植物的主要缺点是，它们只能被制作成具有开放边缘的平板。哥伦比亚大学的一个研究小组认为，这种方法无视人类皮肤的完全封闭的几何形状。相反，他们已经设计出一种新颖的方法，可以生产出他们需要的几乎任何复杂的三维形状的皮肤--从耳朵和手肘到整个手掌，就像一副水牛比尔的手套一样。制作这些皮肤假体的过程与现有的技术相差不大，因为现有的技术会产生扁平的皮肤板。移植部位首先用三维激光器进行扫描，以创建结构的数字模型。这些数据通过CAD程序生成一个附属物的空心线框，然后打印出来。这将作为支架，病人的培养细胞将在上面生长。它表面涂有皮肤成纤维细胞和胶原蛋白，然后由外层的角质细胞（构成表皮）和生长介质覆盖，以便在细胞成熟时为其提供营养。

木材3D打印技术

如今，木质材料已经能与长丝挤出甚至粉末床方法等工艺兼容，木材 3D 打印也正变得越来越流行。可以说，即使对于那不具备木工技能的用户，木材 3D 打印技术也可以帮助他们圆上一个“鲁班梦”。根据《自然》杂志发表的一份报告，人类已经失去了地球上树木总数的 54%。森林砍伐是当今真正的威胁，重新思考我们消耗木材的方式至关重要。增材制造可能是更可持续地使用木材的关键，因为它是一种只使用必要材料的生产技术，并且可以用回收材料设计物品。因此，我们可以 3D 打印部件，如果它们不再有用，可以将其转化回原材料，以便开始新的生产周期。3D 打印木材的一种方法是挤出细丝。需要注意的是，这些材料并非 100% 由木材制成。它们实际上含有 30-40% 的木纤维和 60-70% 的聚合物（用作粘合剂）。木材 3D 打印制造过程本身也很有趣，例如，你可以通过试验这些丝材的不同温度以产生不同的颜色和饰面。

3D打印眼镜

自从3D打印变得普及以来，3D打印的眼镜一直是各大初创公司的消费产品应用之一。基于定制、按需、原创、创新、可持续发展的特点，3D打印眼镜可以做很多事情，而标准眼镜则做不到。近十年来，3D 打印眼镜已经出现，并且会一直存在，但是，它只占全球眼镜工业生产的一小部分，2023年2月，最近在米兰举行的 MIDO 2023 展览会，这是眼镜行业的全球领先盛会。引领 3D 打印眼镜革命的两家公司Arkema和materialise非常重视 MIDO 2023，展会展示了Arkema为轻型框架的注塑成型和增材制造（3D 打印）量身定制的创新聚合物产品组合。Arkema的材料非常适用于传统眼镜制造。无论是利用 Materialise 或其他服务提供商作为生产合作伙伴，还是通过内部生产，一些其他有趣的初创公司和公司都在 MIDO 2023 上展示了 3D 打印眼镜。该公司目前正在使用惠普的全彩 MJF 技术，不过，由于惠普不再支持彩色 3D 打印，该公司也在积极寻找能够长期保证相当耐用性的彩色 3D 打印替代品。