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智能醫療將會在未來各個方面影響到我們，比如如何讓一名失明人士重見光明，聽起來你可能不太相信，但近日，科學家利用3D打印技術，世上首只仿生眼已經取得進展，而這一旦研制成功，成百上千萬的盲人將有機會重見光明！ [圖片] 美國明尼蘇達大學的一支研究人員團隊近日打造了世上首只能夠察覺光線變化、幫助患者恢復視力的三維人造“眼球”。這只仿生眼能夠模仿視網膜的功能，與另一移植物協同運作，將看見的圖像轉化為可被視網膜細胞接收的電脈沖，再由視網膜細胞將視覺信號傳回大腦。 當然想要實現這一技術，3D打印功不可沒。利用3D打印技術，科學家能夠大大提升生產仿生眼的速度，研究人員稱，接下來他們將在仿生眼球中添加更多的光線感受器，以提高視力質量。他們還在設法用3D打印技術，在更柔軟的材料上進行打印，再將成品嵌入眼眶中。 [圖片] 目前，科學家已經找到了在彎曲表面上3D打印電子元件的方法。他們先是準備好一個玻璃半球，然后用特制3D打印機在上面涂上一層由銀粒子制成的基底墨水。這些墨水并不會從表面流下，而是會附著在“眼球”表面上，干燥后形成一層均勻的薄膜。接著，研究人員用這些干燥后的墨水固定由半導體聚合物制成的光電二極管，借光電二極管將光線轉化為電信號。利用這種方法制成一個仿生眼球總共需耗時一小時。 “仿生眼往往被視為科幻小說中才有的東西，但現在有了多材料3D打印機，我們已經離這一目標又近了一步?！?

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來自洛桑聯邦理工學院的三位研究人員使用斷層攝影，體積3D打印方法，以克服因使用鑄造和3D打印制造患者定制的軟醫療而影響流程鏈和患者護理的限制設備。該小組發表了一篇題為“通過斷層背投影的彈性體體積3D打印”的論文，詳細介紹了他們的方法。他們基于層析成像的體積方法比傳統的增材制造快得多，他們能夠在不到30秒的時間內打印復雜的部件，如助聽器外殼和肺動脈微型模型。 [圖片] （a）小鼠肺動脈模型3D打印32.5秒。 （b）Micro-CT掃描3D打印部件的橫截面;藍色顯示堅固的墻壁。 大多數增材制造方法，如熔融沉積建模，選擇性激光熔化或立體光刻，一次創建一層對象。這種類型的工藝對可以印刷的形狀和材料施加了限制。例如，懸垂結構在印刷期間需要額外的支撐，并且柔軟或彈性材料難以印刷，因為它們隨著添加新層而變形。雖然可以使用鑄造來制造某些彈性部件，但是設計自由度受到限制，因為腔或管難以脫模。而使用基于斷層攝影的體積3D打印方法，其中可光聚合樹脂的整個體積同時固化。研究人員展示了使用丙烯酸酯和有機硅的各種復雜結構的快速（<30s）印刷。“ [圖片] 體積添加劑制造的概念 計算機斷層掃描（CT）掃描實際上啟發了斷層掃描3D打印。斷層算法用于處理患者對象的射線照相投影，從而可以重建被掃描對象的橫截面圖像。這些圖像表示吸收的X射線劑量如何在物體內部分布?；旧?，斷層3D打印的過程可以在光聚合物體積內創建固體物體。 為了計算累積和等于最佳劑量分布的一組投影，必須將一個Ram-Lak濾波器或斜坡濾波器應用于Radon投影，以便產生濾波后投影，然后濾波器“補償由于投影引起的固有模糊效應”?！傲鶄€405nm激光二極管，標稱功率為6.4W，被準直并組合成一個具有緊密間隔鏡子的光束?！毖芯咳藛T介紹他們的光學裝置。一旦組合光束耦合到方芯光纖中，光纖的輸出就被放大并通過非球面透鏡和一組正交柱面透鏡投射到數字微鏡器件上，這些透鏡具有不同的焦距，有助于將光束調整到DMD的矩形區域。 “為了優化反射效率，我們設置中的DMD固定在旋轉支架上，使得設備的旋轉軸對應于微鏡的對角傾斜軸。然后，我們簡單地旋轉DMD，直到主反射次序的功率最大化，“研究人員解釋說。 “在我們的情況下，旋轉角度約為7°，但一般來說，它取決于激光的精確波長，DMD的像素間距和微鏡的傾斜角度?！痹搱F隊使用4f系統將DMD表面成像為一個容納光聚合物的圓柱形玻璃小瓶。孔徑阻擋不需要的衍射級，而靠近小瓶的凹圓柱形透鏡可校正任何失真。然后，當DMD中的所有像素都處于“ON”狀態時，光束的功率大約為1.6瓦。 [圖片] 有一點需要注意：團隊的斷層體積3D打印方法需要光圖案在構建體積的整個直徑上傳播。研究人員認為，這將“限制用于斷層體積印刷的可打印物體的尺寸，因為大物體所需的低光引發劑量將導致聚合物轉化率差和印刷部件的機械性能差。”“換句話說，用于容量增材制造的合適樹脂應該具有強反應性和低吸收性，這與逐層打印機的要求相比較，在這些打印機中，需要強大的反應性和樹脂的強吸收性才能獲得良好的樹脂 ?！把芯咳藛T解釋說。 因為他們的方法在3D打印過程中不需要物體移動，所以基于諸如硅樹脂的材料的粘性樹脂配方實際上可以用于產生復雜的脈管系統圖案。

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弗勞恩霍夫表面工程和薄膜研究所(Fraunhofer Institute for Surface Engineering and Thin Films)的研究人員開發出一種3D打印方法，利用等離子射流促進骨骼與3D打印植入物的融合。 [圖片] 傳統的醫療植入物已經改善了無數人的生活，然而，很難相信它們真的有效。這些植入物要么無法定制，要么非常昂貴，因為它們是由注塑或機械部件制成的。另一方面，人們彼此非常不同。在不同大小、不同形狀的人身上植入一刀切的部件顯然會導致一些并發癥，如感染、不適和排斥反應。因此，醫學專業人士被3D打印提供的可負擔性和定制性所吸引是有道理的，尤其是在3D打印骨骼方面。 大多數骨植入物都經過化學涂層處理，以促進骨生長；植入物作為支架，最終被骨包裹，盡管植入物仍然存在。利用Fraunhofer IST的技術，將一股含氨基的冷等離子體噴到3D打印機擠出的每一層上。通過向整個種植體注入一種骨骼友好的基質，生長速度(假設)會加快，而排斥反應的風險則會降低?；旌峡股匾部梢宰柚垢腥?。 [圖片] 如Fraunhofer IST生命科學和生態業務部負責人Jochen Borris博士所解釋的那樣，植入支架也是在共聚物中3D打印，隨著時間的推移溶解，“我們的目標是讓骨細胞成長為合成結構盡快并最終更換由身體自身的酶逐漸分解的植入物?！?根據需要修復的骨骼類型，植入某些填充物可以增加種植體的硬度。“我們來自馬斯特里赫特大學的項目合作伙伴開發的這項技術，使我們能夠單獨改變植入體內部的穩定性?！备诙骰舴蜓芯克鶜W盟項目經理托馬斯·紐伯特博士說：“就像天然骨骼一樣，植入物現在可以在不同的部位發揮不同的作用?！?在實驗室里取得一些成果只是將這項發現交到需要它的人手中的第一步?！拔覀兡壳罢谂喕@一過程，使其更穩定。”為了能夠進一步發展和開展臨床研究，我們正在尋找工業合作伙伴，”Borris說。 人們不必認同每個人都像雪花一樣獨一無二(順便說一句，雪花并非如此)的哲學，就能明白人是不一樣的；3D打印技術通過提供更適合、成本更低、更安全的定制解決方案，正使植入醫學領域趕上這一現實。

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加州大學圣地亞哥分校的生物工程師開發了一種易于使用的3D生物打印技術，用天然材料制作逼真的器官組織模型。作為概念驗證，加州大學圣地亞哥分校的3D打印血管網絡能夠將乳腺癌腫瘤保持在體外，并且是血管化人體腸道的模型。 [圖片] （L-R）：生物工程研究生Michael Hu和本科生Xin Yi（Linda）Lei使用他們團隊的新3D生物打印技術構建血管化腸道模型。 研究人員表示，目標不是制造可以植入體內的人造器官，而是制造易于生長的人體器官模型，可以在體外研究或用于藥物篩選。 “我們希望讓日常科學家更容易 - 他們可能沒有其他3D打印技術所需的專業化 - 制作他們正在研究的任何人體組織的3D模型，”第一作者，生物工程博士生Michael Hu說。他是加州大學圣地亞哥分校雅各布工程學院的學生。 “模型將比標準的2D或3D細胞培養更先進，并且在測試新藥時與人類更相關，目前在動物模型上進行。” 為了建立一個活的血管網絡，研究人員首先使用Autodesk數字化設計一個支架。研究人員使用商用3D打印機，用稱為聚乙烯醇的水溶性材料打印腳手架。然后，他們將厚厚的涂層 - 由天然材料制成 - 倒在支架上，讓它固化，然后將支架材料沖洗到內部以形成中空血管通道。接下來，他們用內皮細胞覆蓋通道內部，內皮細胞是排列在血管內部的細胞。最后一步是使細胞培養基流過血管以保持細胞存活和生長。 血管由體內發現的天然物質制成，如纖維蛋白原（一種在血凝塊中發現的化合物）和基質，一種可商購的實際哺乳動物細胞外基質形式。 然而，發現合適的材料是最大的挑戰之一，該研究的共同作者、生物工程本科生辛毅（琳達）雷表示。 “我們想要使用天然材料而不是合成材料，因此我們可以盡可能地制作與身體內部物品盡可能接近的材料。他們還需要能夠使用我們的3D打印方法?！? [圖片] Ami Dailamy是馬里實驗室的生物工程研究生，他設計了一個3D打印支架 在一組實驗中，研究人員使用打印的血管來保持乳腺癌腫瘤組織在體外存活。 “我們的希望是，可以運用我們的系統制作可用于測試體外抗癌藥物的腫瘤模型，”胡說。他們從小鼠中提取腫瘤碎片，然后將一些碎片嵌入打印的血管網絡中。其他部分保存在標準3D細胞培養物中。三周后，封裝在血管印跡中的腫瘤組織保持活著。與此同時，那些處于標準3D細胞培養中的細胞大部分已經死亡。 在另一組實驗中，研究人員創建了血管化腸道模型。該結構由兩個通道組成。一個是直腸管，內襯腸上皮細胞以模仿腸道；另一個是血管通道（內襯細胞），在腸道周圍盤旋。目的是重建一個被血管網絡包圍的腸道。然后給每個通道提供針對其細胞優化的培養基。在兩周內，這些頻道開始呈現更逼真的形態。例如，腸道已經開始發芽絨毛，絨毛是腸壁內側的微小指狀突起。 “通過這種策略，我們可以開始在離體環境中制造復雜、長壽的系統。未來，這可能取代動物用于制造這些系統，這就是正在做的事情，”馬里說。 “這是一個概念證明，表明我們可以將不同類型的細胞組織在一起，如果我們想要在體內模擬多器官相互作用，這很重要。在一個打印品中，我們可以創建兩個不同的局部環境，每個環境保持不同活著的細胞類型，并放在一起足夠接近，以便它們可以相互作用，“胡說。 該研究最近發表在Advanced Healthcare Materials上，未來的工作將集中在優化打印血管和開發更接近模仿體內血管化腫瘤模型。

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在各種基板上3D打印電子器件是增材制造的新興領域。直接打印電子產品的吸引力主要在于減少工藝步驟，降低資本設備成本和減少特定工具需求。 [圖片] 當然，市場上存在各種各樣的3D打印電子產品的技術。本期，3D科學谷通過深入了解與介紹（DW）直寫技術來揭示這總技術如何能夠實現與大批量生產相媲美的單件成本潛力。通過生產高混合度的電子產品，DW直寫技術正在走向更精細，更具生產潛力的發展趨勢。 氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術的技術挑戰 （DW）直寫技術中的一項主要技術是氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術，其中空氣動力學聚焦于實現打印約10μm的細微特征。氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術從墨水的霧化開始，產生直徑約1-2微米的液滴，霧化的液滴夾帶在氣流中并輸送到打印頭。合并的氣流以高速通過會聚噴嘴并離開打印頭，該噴嘴將氣溶膠流壓縮成小直徑，從而噴射在基板上完成打印工作。不過市場上盡管AJ技術已在實驗室環境中得到證實，但仍存在一些技術問題，限制了該技術在商業應用中的推廣使用。 霍尼韋爾的子公司美國National Technology & Engineering Solutions of Sandia在（DW）直寫技術的流體動力學方面進行了改進，從而有效的解決了當前氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術存在的技術問題： 這些問題包括： - 模板 用于氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術的機械快門限制了其對于保形打印的有用性，并且在打印到打印表面期間傾向于排出在快門中收集的多余墨水，快門響應時間（約10 ms）限制了高速處理能力。 - 過噴 用于氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術的超聲和氣動霧化（分別為UA和PA）方法產生多分散氣溶膠。多分散氣溶膠的空氣動力學聚焦導致印刷特征的邊緣上的過噴，通常較小的液滴聚焦在與較大的液滴不同的平面上（光學類比是色差）。 - 工藝可靠性 UA和PA方法產生具有寬液滴尺寸分布的氣溶膠，AJ工藝僅使用分布曲線小端的液滴。因此，氣溶膠使用率小于0.001％。因此，輸入到墨水的過量能量隨時間改變墨水特性，并影響打印機的輸出。低揮發性溶劑型油墨可延長高揮發性溶劑型油墨的印刷時間，然而，在兩種情況下，在墨水降解之前，總墨水利用率小于10％。有許多使用揮發性溶劑的優質墨水。為了抵消這種影響，最近在所有商業氣溶膠噴射（AJ）3D打印系統中添加了溶劑添加劑。這需要嚴格的溫度控制并使該系統更復雜。 - 氣溶膠輸送 UA和PA方法的物理尺寸需要將霧化器安裝在距離打印頭一定距離處。到打印頭的氣溶膠傳輸距離允許液滴沉降，從而導致傳輸線中的堵塞或壓力脈沖，這些壓力脈沖會影響打印質量。 - 多路復用打印噴嘴 氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術在開發多噴嘴打印頭方面取得了一些成功，但除了上述問題之外，單獨的噴嘴模板和均勻的氣溶膠分布在擴展氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術方面也帶來了額外的挑戰。 - 材料輸出率 氣溶膠理論表明，擴散限制了在任何給定時間內給定空間內可能存在的液滴數量，并且可存在的液滴數量與氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術感興趣的液滴范圍的液滴尺寸無關。這限制了當前采用UA和PA方法的氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術的最大輸出速率。 [圖片] 雙流體動力學 霍尼韋爾旗下的美國National Technology & Engineering Solutions of Sandia實驗室正在開發一種用于雙流體動力打印的裝置，包括同軸管組件，該裝置包括：內管，具有用于使墨流流過的出口孔；環形外管，用于使鞘液流過其中，其中鞘液具有比墨水流更高的速度，使得墨水流在從內管的出口孔排出時被外鞘流體流體動力學聚焦。 此外，該裝置還可包括位于內管出口孔下游的聚焦噴嘴，用于進一步聚焦其中的墨流。還可包括用于從內管的出口孔下游的墨流中去除鞘液的裝置和用于再循環去除的鞘液的再循環通道。 [圖片] National Technology & Engineering Solutions of Sandia所開發的兩種流體的流體動力學聚焦方法為電子和其他高性能應用提供了一種新穎的微型打印技術。獨特的打印頭幾何形狀允許過量的鞘液與打印流動流分離，以便回收/再利用。 特別是，用于聚焦油墨的鞘液可以選擇性地蒸發，而對核心液體射流的沖擊最小。由此可以將聚焦的墨水沉積在基板上以產生所需的特征。液體噴射可以高度集中以產生非常精細的特征，微流體研究人員已經證明，在微流體室中使用流體動力學聚焦可以生產直徑小至400nm的導電線路，這可用于開發新穎的印刷技術。 與氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術相比，液體射流具有幾個優點。這些優點包括： - 液體射流非常穩定，提供均勻的沉積。 - 流體輸出速率可以非常高，以便快速打印小特征。 - 液體流具有非常好的邊緣清晰度，可實現RF應用。

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克萊姆森大學的研究人員正在研究一種新的3D打印技術，該技術涉及快速激光加工，以創建“質子陶瓷電解槽堆疊”，將電能轉化為氫氣，作為儲存能量的一種方式。 電解槽可用作汽車中的燃料源或存儲太陽能和風能產生的能量。新的激光3D打印技術將減少制造高度壓縮電解槽的成本和時間。建華“Joshua”Tong，材料科學與工程副教授，以160萬美元從美國能源部能源效率和可再生能源辦公室領導該項研究。這項新技術不僅可以將制氫成本降低一半，而且還可以將器件尺寸減小一個數量級。 “我們的成功意味著我們可以提供可持續的清潔能源，”Tong說。 “這是非常棒的部分。我們正在將3D打印提升到一個新的水平?！? [圖片] 建華“Joshua”Tong，左，博士。學生Shenglong Mu在他們的Sirrine Hall實驗室工作 在Tong的項目中，最大的挑戰之一是弄清楚如何經濟高效地用陶瓷進行印刷。當常規制造時，陶瓷必須在高溫爐中燒結，通常持續數小時。另外，不同類型的陶瓷需要在不同溫度下燒結。 此外，電解槽需要四種不同類型的陶瓷，這使得燒結成為挑戰。然而，研究人員開發出一種3D打印機，可以放下一層陶瓷，同時激光燒結它，無需使用熔爐。該技術將允許用戶在不使用爐子的情況下3D打印由四種不同類型的陶瓷制成的電解器。它類似于制作具有許多層的蛋糕并且每層具有不同的風味。 該技術可應用于3D打印其他類型的陶瓷產品，包括電池和太陽能電池，或高密度電池，允許智能手機一次保持充電幾天。此外，該技術可以打開3D打印到新產品和隨之而來的所有優勢。 “例如，汽車燃料電池組的設計可以通過電子郵件發送到數千英里之外的工廠，并且可以在幾小時內打印，而不是等待數天的交付，”Tong說。 該部門主席Rajendra Bordia表示，該研究增強了克萊姆森幫助創造更可持續的能源轉換方式的努力?！安牧峡茖W與工程系的獨特定位是在利用電解技術為可再生能源運輸創造能源方面發揮主導作用，”他說。 “從事這個項目的團隊代表了相關領域的世界級專業知識，包括用于能量轉換，激光加工，增材制造和陶瓷加工的陶瓷材料和設備?！?

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RepRap Ltd的Adrian Bowyer博士寫了一個FreeCAD Python宏，它通過數字模型隨機插入有角度的空心圓柱體，以增加零件3D打印的強度。通常，部分越堅固，它就越強。因此，在整個零件中添加空心管似乎是一種加強它的反直覺方式。這背后的理論依賴于切片程序產生的填充方式，填充是無法看到的3D打印內部，它是空間密度/堅固度的衡量標準。 FDM上的3D打?。ㄈ廴诔练e建模）通常不會打印固體，因為這樣做效率低，耗費時間和材料更多。 [圖片] 因此，切片程序通過生成最受歡迎的方格網格，三角形或蜂窩圖案來填充3D打印內部的大部分空氣。用戶將填充密度設置為百分比，0％創建一個完全空心的外殼，100％創建一個完全堅固的部分。絕大多數3D打印都設置為15％到30％之間的填充，因為它是空洞和堅固的完美結合。大多數切片機的缺點之一是只能將一個填充密度應用于零件，密度總是均勻地分散在整個3D打印中。 [圖片] 不幸的是，機械應力很少均勻地分散在3D打印件上。在施加重量或壓力的特定區域中，應力通常較大。通過加長填充物來增強這些應力點的強度將增加整個部件的密度并使用比技術要求更多的材料。 Bowyer博士希望在選定的區域增加密度，而空心圓柱體可以實現這一點，因為用于制造管壁的塑料。雖然管本身是空心的，但它們的壁是堅固的。使管子成角度可以在多個軸上擴展堅固性，同時還提供一些防止分層（層的分離）的保護。 [圖片] 為了測試管子是否真正增加了強度，Bowyer博士3D打印了同一部件的兩個版本：一個在應力點添加了空心管（由FreeCAD的有限元分析（FEA）工具確定），另一個沒有。對兩者施加相同的重量，具有管的那個工具有54％的抗彎曲性。 [圖片] [圖片]

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隨著全球肉類消費量的增加，研究人員和開發人員也在努力創造能夠令人信服地模仿動物產品風味和質地的植物替代品，許多人正在轉向3D打印來解決質地問題。以色列一家名為Jet Eat的公司已經開始對他們計劃于2020年推出的3D打印素食牛排進行品嘗測試。 [圖片] Eshchar Ben Shitrit于2018年初創立了Jet Eat，從那時起，他就一直在工作臺上開發肉類替代品。 Shitrit習慣于吃肉，熟悉其微妙的屬性，解釋說：“肉的特點是四個組成部分：肌肉，脂肪，肌紅蛋白和結締組織。我們用我們的3D打印機和精確的配方復制了肉類的復雜基質?！?3D打印機不是創建復雜的三維形狀，而是“打印矩形層。在層中，嵌入的屬性，如風味和顏色，改變了消費者對最終產品的感知方式，“據Jet Eats說。 Shitrit將這一發現視為3D打印技術自然發展的一部分，評論說：“如今，數字制造正在從器官到牙科等各個領域得到應用，我相信，在日益數字化的世界中，它可以應用于食品還有。“ 在獲得天使投資者的一些資金后，Jet Eat參加了以色列理工學院歐洲創新與技術研究所（EIT）食品加速器網絡的加速器項目。隨后Jet Eat被選為EIT Food Venture Summit的決賽選手，其獲獎者獲得68,000美元的無股權現金獎勵。 由于Jet Eats致力于改進其配方，因此在Technion正在進行口味測試。 “如果你要生產肉類，那就是品嘗者的關鍵。人們吃肉本身，而不是用來生產它的技術，因此這需要美味，“Shitrit說。他沒錯。

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只需一次充電即可行駛超過1,000英里的汽車和可以連續運行幾天而無需充電的智能手機，這些都可能來自克萊姆森大學新的研究項目，該項目將3D打印和激光加工結合在一起。Jianhua“Joshua”Tong和他的團隊正在研究一種新的3D打印技術，該技術涉及快速激光加工，以創建“質子陶瓷電解槽堆疊”，將電能轉化為氫氣，作為儲存能量的一種方式。 [圖片] 電解槽可具有多種用途，包括作為汽車中的燃料源或存儲由太陽能和風能產生的能量。Tong說，新的激光三維打印技術將減少制造高壓電解槽的成本和時間。他說，這樣做不僅可以將制氫成本降低一半，而且可以將設備尺寸降低一個數量級。 Tong是材料科學與工程的副教授，正在從美國能源部的能源效率和可再生能源辦公室獲得160萬美元的研究?！拔覀兊某晒σ馕吨覀兛梢蕴峁┛沙掷m的清潔能源，”Tong說。“這是很棒的部分。我們正在將3D打印推向新的水平?！?如果研究人員使用電解槽取得成功，同樣的技術可以用于3D打印其他類型的陶瓷產品，包括電池和太陽能電池。例如，該技術可能導致高密度電池，允許智能手機一次保持充電幾天，他說。 Tong的項目是越來越多的研究，旨在使用3D打印來改變產品的生產方式。在3D打印中，產品在計算機上設計，然后一次打印一層，這些層堆疊在一起以形成產品。 高中教室中常見的微波級三維打印機采用塑料打印。先進制造業面臨的一大挑戰是如何以其他類型的材料經濟高效地進行印刷。對于Tong來說，重點是陶瓷。當常規制造時，陶瓷必須在高溫爐中燒結，通常持續數小時。不同類型的陶瓷需要在不同溫度下燒結。 電解槽需要四種不同類型的陶瓷，這使得燒結成為一項挑戰。在Tong的項目中，一臺3-D打印機放下一層陶瓷，同時激光燒結它，無需使用熔爐。該技術將允許用戶在不使用爐子的情況下對由四種不同類型的陶瓷制成的電解器進行3D打印。它類似于制作具有許多層的蛋糕并且每層具有不同的風味。 該技術可以打開新產品的3D打印及其帶來的所有優勢。例如，汽車燃料電池堆的設計可以通過電子郵件發送到數千英里以外的工廠，并且可以在幾小時內打印，而不是等待數天的交付，Tong說。該項目匯集了克萊姆森材料科學與工程系的四名教師。Tong是該項目的主要調查員，而Hai Xiao，Kyle Brinkman和Fei Peng是聯合首席調查員。 該部門主席Rajendra Bordia表示，該研究增強了克萊姆森幫助創造更可持續的能源轉換方式的努力?！安牧峡茖W與工程系的獨特定位是在利用電解技術為可再生能源運輸創造能源方面發揮主導作用，”他說?！皬氖逻@個項目的團隊代表了相關領域的世界級專業知識，包括用于能量轉換，激光加工，增材制造和陶瓷加工的陶瓷材料和設備?！?工程，計算和應用科學學院院長Anand Gramopadhye表示，該項目建立在克萊姆森在先進制造研究方面的卓越表現之上。“獎項的數量證明了進入研究的創新理念和頂尖人才，”Gramopadhye說?！拔易ＹR唐博士和他的團隊獲得補助金。”

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陶瓷已成為3D打印領域的熱門材料。它具有耐熱性，食品安全性，外觀和感覺比塑料和聚合物更舒適。這就解釋了為什么更多公司使用陶瓷進行3D打印?，F在，即使是制造商也可以參與其中，因為最實惠的陶瓷3D打印機CERAMBOT正在眾籌。 [圖片] “當我們查看市場上現有的陶瓷3D打印機后，缺乏經濟實惠的選擇。除此之外，現有型號價格昂貴，大而且難以使用。我們的目標是創造一臺打印機陶瓷3D打印價格實惠，易于消費者使用?！?CERAMBOT創始人Jony Liu告訴中國3D打印網。 CERAMBOT是一種三角式3D打印機，可以擠出半濕粘土（或陶瓷），然后可以在窯中退火。它有兩種套件配置：蝸輪柱塞（Pro Extruder）或空氣擠出機套件，需要未提供的空氣壓縮機。擠出機也可以單獨購買，以連接到現有的3D打印機，例如Flashforge，Ultimaker或Prusa i3。 Pro Extruder可通過控制面板進行控制，而空氣型則可通過壓力開關手動調節;這可能意味著擠出速率不是由切片軟件決定的，因此開始印刷可能會有點棘手。 [圖片] 工業直線導軌提供0.1mm的機械精度，而0.8至1.5mm的噴嘴可以擠出精度為0.4mm，厚度為2mm的薄層。 Pro切片機可能會出現0.4mm以下的層;相比之下，塑料3D打印機上的標準層厚度約為0.175mm。但是，盡管CERAMBOT可能無法擠出像紙一樣的薄層，但這并不意味著它不能產生光滑的表面光潔度。陶瓷部件在經過3D打印后仍然是柔韌的，直到它們開始干燥，因此用戶可以在窯中硬化之前使部件平滑和雕刻成更具功能性和吸引力。 [圖片] 任何粘土狀物質的粘度都比牙膏稍硬，就可以用CERAMBOT，甚至水凝膠擠出。甚至有些粘土不需要烘烤。開發團隊測試的基板清單包括“氧化鋁，碳化硅，生物陶瓷：羥基磷灰石（HA），磷酸三鈣（β-TCP），納米氧化鋯?！笔褂?.5mm層允許零件3D打印只需幾分鐘而不是幾小時。 [圖片] 第一批幸運前100名支持者以299美元的價格用Pro Extruder獲得他們的CERAMBOT。 CERAMBOT將使研究人員，雕塑家，室內設計師以及任何喜歡使用大量材料的制造商受益匪淺。該眾籌活動僅用了6分鐘便達到了10,000美元的資金目標，由此可見無障礙陶瓷3D打印的市場需求之大。