3D打印一周趣闻

3D打印无声乐团

德国艺术家彼得-朗创造了一件3D打印的多色艺术品。这件艺术品被称为 无声乐团,需要超过10个月的准备时间，然后用FDM打印机进行生产。这件被称为 无声乐团的艺术创意作品由德国艺术家Peter Lang和罗森海姆应用科学大学的声学专家共同提出，其灵感来自黄蜂和大黄蜂的巢穴。作品的模拟模型被分为43层，每层的物体轮廓被手工转移到3x6m的绒布上。这些绒布被悬挂起来，进行拍照，并在电脑上对各个图像进行处理。由此产生的三维数字数据模型为3D打印提供了基础。制造过程中使用了自动沉积建模——FDM，其中一个机械手臂通过一个挤压喷嘴逐层挤出材料。Additive Tectonics公司的工程师们为同质层编制了一个复杂的算法。这使得挤压喷嘴能够在整个物体上遵循一个没有重叠的路径。这是一个几乎不含二氧化碳的环保制造过程，并且是用生物相容性塑料Arboblend进行的。

3D打印肺器官有望实现

国际知名增材制造商3D SYSTEMS公司宣布他们将加强在生物打印领域的研发投入，展开对3D打印人体肺部器官支架的研究，这次合作将会对3D打印器官的未来产生重大影响。他们计划在短期内首先开发Trepostinil（用于缓解肺动脉高压）的吸入装置等技术。据推测，制造的器官将有助于这一领域的药物研发进程。他们计划在短期内首先开发Trepostinil（用于缓解肺动脉高压）的吸入装置等技术。据推测，制造的器官将有助于这一领域的药物研发进程。团队表示他们将开发出医疗肺部疾病的其他吸入技术，并进入异种器官（由猪器官支架制成）的制造阶段，如异种肾脏、异种心脏和单肺。长期目标显然是设计一对可移植的人工肺，用于晚期肺病患者，用打印的支架，灌注异体细胞或患者的细胞。至于未来肺器官移植是否真的如他们预想的那般简单，仅需点击一个链接就能购买一套新的3D打印肺？我们可能需要等待一段时间，等待技术成熟并获得在人体应用的认证。但就目前而言，在治愈肺部疾病这一医学难题方面似乎有一条明朗的途径出现了。

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 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%。

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打印打印电池电极

一家位于英国的立体光刻式3D打印机供应商，致力于探索为电动车和其他电池供电的产品（如无人机）提供3D打印电极的前景。他们认为以任何形状和配置制造的增材制造电极可以为电动汽车打开新大门，使其充电更快，重量更轻，进而转化为更好的续航能力，并帮助克服当前此类车辆发展的限制因素。增材制造（AM）已经为其他行业和应用带来了几何形状自由。想想看，喷气燃料喷嘴现在只是一个零件，而不是20个零件，亦或是新能源汽车的结构部件，其重量是传统形状和焊接的一半。3D打印电池的能力也将带来几何形状上的自由，允许电池和电池组的设计适合产品，而不是强迫产品适应传统的电池组。这是一个重大的变化，可以为电动车设计带来新的自由，但这仅仅是个开始。电动车电池的灵活性并不局限于电池或电池组的整体形状，而在电极本身，即共同构成电池单元的阳极和阴极中，还可以找到更多的设计机会。通过与模拟工程领域伙伴的合作，Photocentric正在扩展设计和3D打印以前不可能实现的优化电极结构。

3D打印助力太空任务

为了给未来的太空任务提供动力，NASA正越来越多地转向那些使用3D打印技术的私营航空航天公司，以开发具有更强飞行能力的火箭发动机。例如，今年早些时候，3D打印火箭制造商Relativity Space获得了一份价值300万美元的NASA合同，用于发射小型卫星进入太空轨道。NASA本身也对增材制造的发动机部件进行了研究，在2020年12月完成了23次铜燃烧室和铁镍超合金喷嘴的点火试验。在评估过程中，经过优化的直接能量沉积（DED）打印部件被证明能够承受比传统同类部件更极端的热量。在其他方面，美国宇航局的科学家们正在与约翰-霍普金斯大学合作，采取一种完全不同的方法，来试验一种太阳能推进的火箭设计。研究人员目前正在探索使用金属3D打印作为优化装置隔热罩手段的可能性。

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打印肉

在IFL Science撰写的一篇文章中，培养3D打印肉的概念现在已经成为公众的现实。目前，一家来自加利福尼亚的初创公司——EatJust已经向新加坡的消费者提供各种口味的细胞培养肉。今年2月，以色列成功开发了其首个3D打印牛排。目前，实验室强化鸡肉的市场一直在扩大，因为一家位于特拉维夫的餐厅开始销售这种培养肉，它与该地区流行的菜肴相配。让素食主义者和肉类爱好者同坐一桌的罕见情况听起来像是一个梦想，但通过这种3D打印的肉，这两个群体之间的恩怨可以在瞬间得到解决。细胞生长的肉是通过主要从牛或鸡蛋中提取干细胞来生产的，参与到这一过程的动物需要被麻醉。它将被进行培育，随后成长为一个可食用的组织。然后，将使用3D打印机来创建其类似的外观，并将食物转化为我们通常吃的那种。开发3D打印肉类的科学家说，最终产品的味道与我们通常吃的汉堡和牛排中的真实产品一样。在未来，人们可能会逐渐喜欢上3D打印的肉而不是普通的肉。

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。

渔网制成3D打印艺术品

一家设计工作室正在使用3D打印技术将遗留在希腊海岸线周围的废弃合成渔网转变为有用的3D打印物。New Raw的最新项目名为Second Nature。它与渔民和潜水员一起寻找这些被遗弃的渔网，这些渔网是最致命的海洋废弃物形式，因为它们坐落在海床上，可以诱捕海洋生物。该工作室使用这种海洋垃圾进行3D打印的目标是提醒我们塑料对环境有灾难性的影响。一家设计工作室正在使用3D打印技术将遗留在希腊海岸线周围的废弃合成渔网转变为有用的3D打印物。New Raw的最新项目名为Second Nature。它与渔民和潜水员一起寻找这些被遗弃的渔网，这些渔网是最致命的海洋废弃物形式，因为它们坐落在海床上，可以诱捕海洋生物。该工作室使用这种海洋垃圾进行3D打印的目标是提醒我们塑料对环境有灾难性的影响。