3D打印一周趣闻

3D打印真人机器人

多亏了 3D 打印，流行电影和电视剧中的逼真人形机器人可能比您想象中的更逼真。韩国 3D 打印和 3D 设计服务提供商GLUCK 使用大幅面 Cubicon SLA 光固化3D 打印机（现位于首尔的 Wico3D Printers 3D 打印自动化工厂）批量生产了几款超逼真的机器人。客户是当地设计师眼镜品牌 Gentle Monster 位于 Hanam 的 Nudayk 商店的装置。机电一体化艺术品，旨在模拟机器人装配线。人形机器人的所有部件均使用大幅面 SLA 技术进行 3D 打印，表面处理极为逼真，表面还覆盖了聚氨酯涂层，增强光聚合 3D 打印部件的耐用性。GLUCK 不断提高SLA 系统的能力，应用了非常高分辨率的纹理来复制每个人形机器人脸上的皮肤毛孔。但是要想获得完美逼真的肤色，需要大量的后期处理工作。20多台超大型3D打印机组成的工厂，批量化生产人脸。

3D打印硬制合金

瑞典跨国工程公司山特维克宣布开发了一种新型的可3D打印硬质合金。这种材料以前只通过其他技术用于制造，它具有独特的钴和碳化钨基体坚韧结构，使其具有所需的耐用性，可以生产高要求、高性能部件。这些粉末在通过气体雾化塔进行生产，可根据任何打印技术进行定制，其颗粒大小从5微米到500微米不等。该公司的Osprey金属系列的批量从1到6,000公斤不等，现在从钢到镍基超合金都有，使其能够满足各种应用。硬质合金由于其独特的复合结构，即耐磨相被韧性金属粘结剂粘结在一起，使其具有产生金属切割、农业、食品和石油及天然气应用部件所需的强度。这种粉末是通过一种未公开的专利工艺开发的，据说可以生产出与以前一样的超硬部件，同时还可以利用3D打印带来的减少浪费和增加设计自由度。

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打印玻璃结构

随着玻璃的尺寸、几何形状、表面粗糙度和机械强度要求的发展，传统的加工方法受到挑战。科学家们介绍了熔融石英组件的微尺度计算轴向光刻 (micro-CAL)，通过断层照射然后烧结的光聚合物-二氧化硅纳米复合材料，制造了内径为 150 微米的三维微流体，表面粗糙度为 6 纳米的自由形式微光学元件，以及最小特征尺寸为 50 微米的复杂高强度桁架和晶格结构。一项体积光固化3D打印玻璃微结构新研究登上了《科学》杂志封面，加州大学伯克利分校研究人员的这种方法速度更快，可以生产出具有更高光学质量、设计灵活和强度更高物体。研究人员与德国大学的科学家开展合作，在他们三年前开发的3D打印工艺基础上实现了新的突破（计算轴向光刻CAL）。以实现更为精细的玻璃构造，他们将这个新系统称为“micro-CAL”。CAL 3D 打印方法为微型玻璃物体制造商提供了一种新的、更有效的方法，可以满足客户对几何形状、尺寸以及光学和机械性能的苛刻要求。

3D打印切削工具

国外制造商Star SU Neher公司采用3D打印技术生产出了轻质的、拥有多功能的大型工具件，并提高工具使用寿命和性能。随着航空航天和汽车等终端市场对大型零件需求量增加，对大型切削工具的需求也越来越大。电动汽车尤其如此，它的定子外壳可能超过230毫米。但更大的切削工具意味着重量的增加，这可能导致一系列问题，包括主轴损坏、工具从主轴上掉下来和增加噪音。为了避免这些问题，制造商可能不得不投资于具有特殊设计的主轴接口的机床，这些担忧也导致航空航天业制定了限制切削工具重量的准则。为了解决刀具重量增加带来的设备易损坏问题，Star SU Neher采用了另一种方法：3D打印切削刀具，不仅使大型铣刀符合重量要求，而且确保它们的性能和寿命超过更多的传统同类产品。3D打印工具还具有更好的平衡性，这进一步延长了工具的使用寿命。

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打印热交换器

格拉斯哥大学研发人员表示，他们开发了一种新型轻型3D打印热交换器。该设计利用迷宫般的重复陀螺结构，对比传统的同类产品更紧凑、更高效。这项研究由格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院的Shanmugam Kuma博士以及Swansea大学和Khalifa科技大学共同研发。热交换器是在流体之间传递热量而不使流体混合的装置，具有广泛的应用。在流体之间传递热能的热交换器被用于制冷系统、燃料电池以及汽车和飞机上使用的内燃机。在追求轻量化工程的过程中，人们一直在寻找具有高性能的超轻质材料。具有可调机械性能的3D打印蜂窝材料。该团队测量了他们的新型换热器传热系数——衡量其在流体及其表面之间传热的有效性。因此他们测试对比了一系列由聚合物和金属等材料制成的，不同尺寸的传统热交换器。尽管他们新开发的原型机只有其体积的10%，但他们的新型热交换器的效率比热动力等效的、效率最高的逆流热交换器高出50%。

3D打印骨骼模型

来自加拿大的卡摩森创新团队使用3D扫描仪和大尺寸3D打印机完美复原了鲸鱼骨骼模型，并将模型用于博物馆展览。以往这些展出模型会因为在世界各地的大规模展览造成或多或少的缺失，3D打印技术的则可以很好地帮助解决这一问题。3D打印的鲸鱼骨头模型精确、耐用、成本效益高，而且可以快速制作。与传统的模型制作方法，如手工雕刻或使用硅模具相比，使用3D扫描、数字数据处理和3D打印可以节省数千美元，并将生产时间缩短九个月。自从与Camosun创新公司合作以来，Cetacea这个小型家族企业已经能够扩充员工规模和提升员工技术能力，帮助他们扩大其创造骨骼的使命，激发对自然世界的理解和保护。该团队使用白色的ABS-M30材料来复制鲸鱼骨头。他们用1.5毫米的带壳部分打印骨架，用可膨胀的泡沫填充核心，并使用ABS管道胶水连接各部分。

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。