鹤然科技——3D打印一周趣闻

3D打印运动鞋

英国材料科学公司PANGAIA与3D打印技术公司Zellerfeld合作推出了一款独特的运动鞋Absolute。这款按需3D打印鞋的目标是解决运动鞋回收的复杂问题，通过使用一种单一材料，在使用寿命结束后可以熔化和重新利用。Absolute运动鞋采用了完全由100%可回收热塑性聚氨酯（TPU）制成的材料，这种材料在运动鞋中很常见且具有多功能性。尽管TPU是一种塑料材料，它的基础是化石燃料，但PANGAIA的目标是进一步发展这项技术，以在未来结合可再生和天然材料。通过利用3D打印技术，Absolute运动鞋可以按需生产，以满足每个客户的特定要求。这种方法最大限度地减少了过剩库存和浪费，这是时装行业一直面临的问题。Zellerfeld的创新技术使设计师和品牌能够快速发布产品，绕过了通常阻碍可持续发展努力的对传统工厂和供应链的需求。通过Absolute运动鞋，PANGAIA创造了一款不仅注重可持续性，而且是最轻便、打印速度最快的鞋子，为3D打印鞋类设立了新的标杆。

3D打印寺庙

总部位于海得拉巴的知名建筑公司 Apsuja Infratech 与3D打印建筑公司 Simpliforge Creations合作，采用建筑3D打印技术在印度建造了一座寺庙，这一成就也代表着全球首座3D打印寺庙的落成。这座 3D 打印的寺庙位于印度泰伦甘纳邦西迪佩特的 Burugupally 的 Charvitha Meadows 内，证明了科技与自然的和谐融合。这座寺庙完全是在现场打印完成，它引人注目的圆顶形结构（包括 Modak 和 Lotus）为建造过程提出了巨大的挑战，要求团队采用定制设计技术、细致的分析和创新的施工方法，同时始终遵循 Temple 的原则。随着 Shivalay 和 Modak 的建设完成，包括 Lotus 和高塔尖塔 (Gopurams) 在内的第二阶段已经在进行中。这种结构展示了 Simpliforge 分别打印 51º 和 32º 向外和向内悬臂的能力，特别是在满足建筑/美学要求的现场打印时。该施工在应对现场施工挑战的同时，兼顾了结构要求、寺庙设计原则和3D 打印要求。这一概念验证还为未来将 Simpliforge 的强大系统应用于边境、高海拔地区、沙漠和雪域等难以进入的地区以及具有挑战性的地形、受灾地区和国防应用奠定了基础。

3D打印人体组织

俄罗斯谢切诺夫莫斯科第一国立医科大学 (MSMU) 向卫星通讯社表示，该大学和俄罗斯科学院谢苗诺夫化学物理中心的科学家已经创造出从活细胞中对人体组织进行三维生物打印的技术，这一成就使得为特定人群打印器官和组织成为可能。俄罗斯科学家已经完成了一个3D生物打印周期，并获得了生物组织等效物，这是一种人体组织活体的人工造物。科学家们从脂肪组织和牙龈粘膜中提取了两种类型的人类间充质干细胞 (MSC)，用来形成球体（球状细胞的聚集体），用作3D打印机的构建块，科学家们还以特殊方式为3D打印机准备了生物墨水。科学家们的另一个重要结论是最初选择合适的生物打印材料很重要，因为未来组织等效物的特性取决于原始细胞。牙龈间充质干细胞更适合制造血管或骨骼，而脂肪组织间充质干细胞更适合获得皮肤植入物。

3D打印防洪屏障

缅因大学（UMaine）先进结构和复合材料中心（ASCC）的执行主任Habib Dagher向美国参议院交通管理委员会介绍了两款新型3D打印防洪屏障。这些生物基屏障由Dagher的团队建造，作为联邦开发更强大和更友好的生态运输网络研究项目的一部分，旨在保护沿海基础设施免受洪水灾害。未来，研究人员打算利用这种方法的模块化方式来3D打印和部署一个75英尺长的防潮堤，有可能减少50%的潮汐影响。在交通基础设施耐久性中心的统筹下，这个更广泛的计划是为了寻找延长现有交通网络寿命的方法，以及设计新的、更耐用的道路、桥梁和港口。就其本身而言，UMaine展示了四项基于复合材料的创新，包括背包中的桥梁和U形支架，以及3D打印防潮堤和隧道扩散装置。在更大的范围内，缅因州团队还开发了考虑到防洪的浮动防潮堤，但它们不是为了保护陆地设施，而是为了保护沿海基础设施。3D打印的屏障采用模块化设计，允许它们在短时间内建造和部署，然后再根据水位进行调整，并保护港口免受潮汐影响的50%。

3D打印船

缅因州技术研究所（MTI）就向这所大学的ASCC投资50万美元，以开发一种3D打印大型海洋船舶的方法。这项研究在2019年取得了成果，当时UMaine和ASCC使用世界上最大的原型聚合物3D打印机制造了一艘破纪录的船，在当时，它打破了不少于三项吉尼斯世界纪录。这艘昵称为的25英尺游船实际上是使用英格索尔机床公司开发的机器制造的，它使用的是一种新型的以纤维素为基础的原料，该原料是由可持续发展联盟和橡树岭国家实验室共同创造的。据报道，该团队的材料由高达50%的纤维素纤维配制而成，无毒且可导电，同时仍可表现出与铝类似的机械强度。

3D打印智能蜂巢

一家名为BeeHero的公司将几代人的养蜂经验与最新技术相结合，以维持健康的蜂群繁衍，确保为农作物有效授粉。迄今为止，BeeHero已经在5万多个蜂箱上部署了智能技术，帮助为540亿朵花和300万棵树授粉。当然，这家公司的早期成功离不开3D打印技术的出现。BeeHero为市场带来的是为农民提供的精确授粉服务，以及为养蜂人提供智能蜂巢装置。智能蜂巢的工作原理是将安装在3D打印外壳内的传感器放入蜂巢，实时监测蜂王和蜂群的健康、巢内压力等，以降低死亡率。我们需要深刻认识到的是，3D打印技术正在推动BeeHero的智能蜂巢技术的应用，这对所有人都是有利的，包括农民、养蜂人和大自然。此外，BeeHero还在继续着对蜜蜂行为和精确授粉的研究，以求进一步探索监测蜂群和树木内部的方法，将产品规模扩大到数十万个单位，而不仅仅是数万个单位。毫无疑问，在这样做的同时也增加其对3D打印的应用。

3D打印起重机吊钩

豪氏威马集团（Huisman）今年3月已经成功交付了全球第一款经过认证的3D打印起重机吊钩。在超过安全工作负荷两倍的负载测试后情况下，通过了美国船级社（ABS）的海上使用认证。第一艘安装3D打印吊钩的船只是“OOS Serooskerke”号，其姐妹船“OOS Walcheren”号也将配备一个36吨安全负载的3D打印吊钩。这两种挂钩都是在Huisman的捷克工厂生产。这个吊钩使用的是“线弧增材制造(WAAM)”的3D打印技术，这种独特的WAAM技术可用于生产具有高等级拉伸钢的中型到大型部件，其中包括一个自身打印重量接近1000公斤的大型四爪吊钩。据了解，这种打印方式在海事行业越来越多地被使用。3D打印对大型吊钩来讲最大的一个好处是减少了交货时间，相对锻件和铸件来说成本效益更优，且质量水准更高。WAAM不仅可以用于制造起重机吊钩，还可以制造出其他复杂形状的组件。

3D打印尼龙产品

StratasysDirect将为Xometry全球定制生产市场的用户提供高性能尼龙产品。本次合作深度利用了StratasysDirect3D打印技术。技术全称Selectivelaser sintering，利用激光将聚合物粉末在粉床上烧结成固体。它是Stratasys Direct在样品制作、加工工艺和某些限量生产领域最受欢迎的3D打印技术之一。凭借多年的经验，StratasysDirect Manufacturing可以为许多世界领先的制造公司提供高质量的SLS零件。本次的合作伙伴Xometry则会利用它的数字加工网络系统帮助用户制作包括3D打印产品的多种零部件。通过遍布全球的制造合作伙伴，可以使用户通过网络定制CNC加工、3D打印、钣金加工、注塑成型等工艺。