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以生產為導向的多激光器金屬3D打印設備通過多個激光器來提高增材制造的生產效率，多重激光既可以分別制造獨立的零件，也可以協同制造一個單件大型部件。這樣的靈活性，使得增材制造生產效率得到提升，并降低了制造成本。 但是多激光器在同時工作時會不會互相影響呢？激光之間的相互作用又對金屬3D打印零件的質量產生什么影響呢？雷尼紹公司通過其四激光器金屬3D打印設備 RenAM 500Q 對多激光器之間的相互作用，以及如何合理規劃多激光器設備的激光策略進行了研究，從中可以得到一些啟示。本期，3D科學谷將分享該研究的上半部分內容。 多激光器配置 在研究中，研究人員考慮了激光器和惰性氣體流之間的關系，以及一種激光器在特定情況下如何影響另一種激光器，繼而可能導致材料性能下降的問題。不同金屬粉末材料所產生的飛濺會因尺寸、形狀和數量的不同而存在顯著差異，當然，多激光器設備在加工時會產生更多的飛濺，這使得有效的激光管理變得更加重要。 在多激光器3D打印設備種，當多個激光器在比較近的距離內工作時，一個激光器發射激光將影響到另一個激光器，這取決于它們在惰性氣體流中所處的相對位置。當一個激光器處于另一個激光器的下風向時，其激光束會受到上風向激光熔融的影響。 [圖片] 多激光分區和氣流配置舉例，圖片來源：Renishaw Renishaw 曾對第一代多激光器設備如何通過分區并結合線性或發散惰性氣流來避免產生以上現象。然而這種方法存在幾個缺點： -非對稱構建導致生產率降低，這是因為在這種模式下，每個激光器具有不同的工作量，因此其中一部分激光器需要閑置等待其他激光器完成任務。 -獨立的光學系統可能難以對準，并且可能遭受相對于彼此的熱漂移，當在較大的部件上工作時，會導致重疊區域中的不連續性。 -不同的氣流導致整個構建板上的熔化條件發生變化，特別是在中心區域。 而新一代多激光器3D打印設備（如雷尼紹的4激光器打印設備RenAM 500Q）具有完全激光重疊，因此每個激光器都可以處理整個構建板。這樣就可以在每個打印層中高效利用到4個激光器，最大限度的縮短構建時間，這種設備還可以通過單個激光器對大型零件進行邊界掃描，從而消除表面的不連續性。單個溫度控制的振鏡可防止激光器相對位置的熱漂移。均勻的氣體流動狀態確保了構建板所有區域中的恒定條件。 [圖片] 多激光器相互作用研究 雖然這種采用激光完全重疊機制的多激光器設備有一定的優勢，但這類技術仍存在著激光器之間互“不接受”的風險。激光在惰性氣體氣流中的相對位置是非常重要的，但是在打印構建準備期間將任務分配給激光器時，可以對此進行控制。 [圖片] 圖片來源：Renishaw 研究人員通過創建一系列3D打印圓柱體以及垂直拉伸試驗對多激光器之間的相互作用進行了研究。在研究過程中，研究人員同時使用了4個激光器，并選擇了一個4 x 4 陣列來探索各種激光器分配選項，樣件采用的打印材料為 Inconel-625。 [圖片] 激光分配選擇的影響 在單激光機器3D打印設備中，通常是在惰性氣體流的下風向開始進行粉末材料的熔化，然后逐漸向上風向移動，這樣做是為了最大限度地減少在同一打印層中遇到由激光器產生的飛濺的機會。在使用多個激光器3D打印設備時，仍可以使用這種策略。在試驗中所使用的RenAM 500Q 3D打印設備中，這意味著激光從左到右進行處理。 [圖片] 圖片來源：Renishaw 在進行圓柱體樣件3D打印時，其中一種激光掃描策略是，4個激光器同時對左邊第1列（如上圖：1，5，9，13）中的中的4個樣品起作用，然后移動到下一個色譜柱，直到每個層完成。這種激光分配選擇意味著每個激光器都在“清潔空氣”中處理，沒有受到其他激光的影響。 [圖片] 圖片來源：Renishaw 相反，如果在加工圓柱體樣件時采用行陣列的策略，如上圖所示，激光器1 始終處于其他激光的下風向，激光器4始終處于其他3個激光的上風向，激光器2和3則既處于上風向也處于下風向。 還有一種激光掃描策略是，同時使用4個激光器構建每個圓柱體樣件。如果使用條紋影線策略，可以將所有四個激光器組合在一起構建每個部件。 研究人員總結了以上三種激光掃描策略制造出的樣件的拉伸試驗結果，分析了每種策略下得到的16個樣件的應力-應變曲線，還包括平均斷裂伸長率（在拉伸試驗機上的載荷下測量）以及方差系數（CoV），標準偏差的比率。 這些數據表明使用同樣一臺設備，在特定情況下可能制造出質量差的零件。處在其他三個激光器下風向的加工會導致零件延展性損失，這在某些情況下足以降低材料的極限拉伸強度。我們也許會直觀的認為幾個激光器之間距離小是一件不好的事情，而使熔池之間保持更遠距離將產生較好的結果。然而事實并非如此，研究人員認為使熔池緊密結合是更好的加工策略，如果每個激光器可以處理整個構建板，那么這將為人們提供靈活應用多激光器的機會。 [圖片] 熔池之間的距離 為了研究激光熔融金屬的質量與熔池距離之間的關系，研究人員進行一種下風向激光與上風向激光具有不距離的打印構建試驗。他們將三列樣件放置在粉末床的上風向（右側），并將第四列樣件放置下風向（左側）。 [圖片] 圖片來源：Renishaw 從上圖中可以看出，處于最左邊的一列樣件，每一行與上風向樣件之間的距離都不同。研究人員以行陣列的方式構建這些樣件。當然，這個激光策略并非是構建高質量零件的方式，采用此策略的目的僅是用于研究測試。 在此情況下，研究人員使用熱處理的Inconel-718 材料來說明這些效果，并補充其他幾種材料的信息。 [圖片] 延展性 與之前試驗中看的結果相似，處于下風向的樣件延展性降低，而且它們的斷裂伸長率變化更大。而處于右側的樣件，拉伸性能得到改善，并變得越來越一致： [圖片] 圖片來源：Renishaw 通過對處于不同列中的樣件進行比對，可以看到與熔池距離之間的關系。下圖顯示出斷裂伸長率的減少，這是因為研究人員在一系列材料中增加了下風向樣件與上風向樣件之間的距離。 [圖片] 圖片來源：Renishaw 注意，所有這些值都是在負載下評估的，在拉伸試驗機上測量。 同樣，當進一步向下風向移動時，研究人員發現大多數材料的極限抗拉強度（UTS）下降，唯一的例外是Ti6Al4V。 [圖片] 圖片來源：Renishaw 機械性能和下風向距離之間的關系在不同材料之間略有不同，這是由于它們的飛濺產生和拉伸行為是不同的。但是可以看到，越往下風向，對材料特性的影響就越大。在上述試驗中，如果熔池距離保持在60毫米左右，則影響很小，但是在較大激光分離的情況下，退化明顯增加。由此可以看到，最好是使熔池距離近一些。 [圖片] 熔化行為的變化，激光互動機制 那么，導致下風向樣件機械性能和熔化質量下降的根本原因是什么？ 下風向激光如何受到上風向相鄰激光的影響？ 有三種可能的互動機制： -通過空氣中的冷凝物削弱聚焦 – 導致激光點強度降低 [圖片] 圖片來源：Renishaw -空氣飛濺和冷凝物的阻塞 – 阻礙全部激光能量到達粉末床 [圖片] 圖片來源：Renishaw -組件中加入了飛濺物 – 粉末床中存在的大顆粒使粉末免受激光能量的影響 [圖片] 圖片來源：Renishaw 這些三種互動機制是相互影響的，激光能量強度的損失導致熔化過程的激烈程度下降，進而使飛濺以較低的速度出現，從而落在更接近熔池的地方，增加飛濺物隨后摻入組件中的可能性。 [圖片] 表面粗糙度和熔化缺陷 下風向樣件的較弱機械性能是由熔化行為變化引起的。研究人員在預加工樣件的表面粗糙度中看到了有關證據，這與拉伸強度的損失（如下圖所示）和延展性密切相關。在表面可以看出材料質量的降低，這是下方向激光器出現散焦的證明。表面粗糙度可以作為不利激光相互作用的指標。 [圖片] 圖片來源：Renishaw 上圖是28個經過熱處理的Inconel-718拉伸試樣的表面粗糙度和極限抗拉強度圖。 表面粗糙度是機械性能的良好指標。 當觀察拉伸斷裂表面時，可以看到固化材料在其最薄弱點處的質量。 對于處在最下風向的樣件，研究人員在斷裂表面觀察到許多缺陷，表面光滑證明層間缺乏熔合。 由于在這些熔體缺陷處裂縫表面的加速聚結，因此發生過早失效，在周圍材料上施加更多應力并降低試樣的強度。 [圖片] 圖片來源：Renishaw 上圖為熱處理 下風向Inconel-718樣件拉伸樣品的斷裂表面SEM圖像。平滑缺陷區域與構成大部分斷裂表面的粗糙延性斷裂區域形成對比。下層的熔體軌跡的上表面清晰可見，表明在這些缺陷區域中沒有熔合。 [圖片] 圖片來源：Renishaw 在這個極端的例子中，在6毫米規格直徑上分布有大約100個缺乏熔合缺陷。同時，上風向樣件沒有明顯的缺乏熔合缺陷，并呈現出典型的“杯形和錐形”延性斷裂面（如上圖所示）。 以上為多激光器3D打印研究的上半部分內容，關于熔池分析、上風向激光器數量、打印層厚等因素對打印質量產生的影響，以及如何規劃多激光器設備的激光策略等內容，將在“如何通過多激光器3D打印技術構建高完整性的金屬零件（下）？” 一文中進行分享。 文章內容來源：雷尼紹全球方案中心總監 Marc Saunders

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[圖片] 當地時間2018年9月27日，28歲的烏克蘭建筑設計師兼3D視覺設計師迪娜拉·卡斯柯利用自己的專業知識在電腦上建模，然后利用3D打印技術制作蛋糕模具，從而烘焙出令人驚嘆的幾何蛋糕。 [圖片] 她解釋道：“我起初只是像大多數家庭主婦一樣做些簡單的蛋糕，但那很快變成了我的愛好。我喜歡建筑師的身份，但對烘焙法式甜品更感興趣。從接觸到甜品那刻我便意識到。蛋糕的美觀和美味是同樣重要的，于是我決定做些不一樣的事。” [圖片] 她這樣描述這些蛋糕制作理念，“我對自己設計和打印出的模型非常喜歡和滿意，這也讓我想嘗試做出越來越多的藝術甜品。” [圖片] “我一刻不停地學習，不斷精進建模能力和烘焙技術。我偏愛立方體、三角形、球面等簡約的幾何圖形。我喜歡黑色，紅色和白色，還有利落平直的線條。” [圖片] 迪娜拉·卡斯柯利用3D技術烘焙出的蛋糕。

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[圖片] 增材制造和數字庫存解決方案正在通過新的聯合工業項目(JIP)影響石油和天然氣以及海運業務。 今年早些時候，DNV GL推出了兩個以增材制造為重點的JIP，一個用于“修復舊零件或創建按需新零件”，另一個用于“大型AM結構零件的制造”。全球質量保證和風險管理公司一直在增加對3D打印技術的投資，包括在全球建立多個專業中心。 “新加坡的海洋和石油和天然氣制造/制造業年營業額達100億美元，雇傭了約10萬人。維修和轉換是當地工業的支柱，占總收入的一半以上。如果我們假設新加坡10%的制造/維修行業可以使用AM，那么每年的收入將為1億美元，“DNV GL解釋了JIP的價值。 展望備件JIP，DNV GL現已與新加坡的SpareParts3D合作。 該公告顯示，此次合作將使兩家公司共同制定“引入AM制造組件所需的標準化要求” SpareParts3D一直致力于提高數字庫存的可用性和可行性。 隨著技術向生產方向發展，隨著3D打印頻率的不斷提高，這種對價值鏈的端到端關注是我們所需要的。在本月早些時候舉行的臺灣增材制造國際研討會上，SpareParts3D首席執行官Paul Guillamot談到了備件的增材制造。他強調，全球對這一應用領域的關注正在增強，因為3D打印能夠生產出符合使用資格的替換部件。 “我們看到了與DNV GL在這個JIP上合作的絕佳機會，可以對資格和認證工作進行社區化和前期工作，并建立海事和O&G行業標準，”Guillamot在DNV GL公告中說道。 “我們的合作目標是最終實現海洋和O&G按需備件的增值制造的承諾價值，以彌補短缺。“ [圖片] 海洋和O&G的重點是這家公司發展，該公司在與惠而浦和伊萊克斯等公司合作的家用電器領域建立了穩固的立足點。擴展到其他垂直行業，包括那些具有更多關鍵任務組件的行業，展示了SpareParts3D和增材制造能力的重要一步。 “我們正在與很多公司合作，對AM表示好奇，并表示他們正在考慮將增材制造業用于未來的業務，但有時缺乏采用這項技術的技能和知識，”東南亞區域經理Brice Le Gallo說。 &DNV GL的澳大利亞。 “我很高興Spare Parts 3D在我們的JIP中與我們合作，因為他們支持公司大規模地將AM用于他們的業務，并在供應鏈管理方面帶來強大的專業知識。” 隨著越來越多的焦點和合作項目涌現在世界各地，最佳的運營正在進入增加制造業。我們肯定會聽到像這個聯合行業項目這樣的更多舉措，并且肯定會關注這次合作的結果。

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偏頜，是頜骨畸形中極為常見的一類。它常造成患者雙側顏面不對稱，嚴重影響患者容貌、咀嚼、發音功能。 [圖片] 當3D打印技術運用到醫療中，偏頜患者得到了高科技的幫助。在術前對患者的骨骼模型進行規劃設計，用3D打印打印出手術的切割導板運用到臨床手術當中，經過一段時間的恢復，曾經不對稱的臉頰可以恢復正常模樣。 “有了3D打印的技術，術前術后的誤差分析平均只有1.2毫米。”中國工程院院士鐘世鎮介紹說。 28日，在“2018廣東3D打印產業應用高峰論壇”期間，廣東省醫療3D打印產業技術創新聯盟會員大會也同步舉行。大會總結一年來聯盟在產業的整合及協調廣東省醫療3D打印技術產業上下游資源，營造廣東省醫療3D打印技術發展環境方面取得的成效。大會還為聯盟新成員頒發了牌匾。 儀式結束后，華南理工大學教授楊永強、上海交通大學教授王成燾等專家學者分享了3D打印技術在偏頜、心血管疾病等臨床實踐中應用的案例，講解了3D打印目前在醫療行業的運用情況及發展前景。 王成燾表示，目前我國的醫療3D打印產業的臨床應用案例較多，比國外稍微領先。在醫療應用方面，醫療3D打印主要被運用在醫療模型、手術導板、手術植入物和殘疾人支柱等四個方面。

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CSmarTech Publishing是增材制造(AM)行業的領先行業分析和咨詢公司，已發布其新興陶瓷3D打印市場行業領先研究的新分析報告。新的陶瓷增材制造2018年報告預計陶瓷3D打印市場預計將產生超過36億美元的總收入，這是由于最終用途零件生產的強大復合年增長率。 [圖片] SmarTech Publishing關于陶瓷3D打印市場的第二份報告著眼于最新的市場數據以及專業和工業級市場趨勢的分析。該報告打破了眾多用戶行業的陶瓷3D打印認識，以及不同的AM技術，材料和材料支持，零件類型和地理市場區域的了解。 該報告分析了用于加工陶瓷的主要AM技術的優缺點和產生的收入，包括技術(高級)和傳統/(類似粘土)。這些包括材料擠出，光聚合和粘合劑噴射3D打印技術。目前可用的高端工業系統數據得到了對低成本硬件系統和新噴射工藝等新興技術的深入分析的補充。所有分析均得到硬件和材料市場出貨量，銷售，安裝和未來預測的支持，直至2028年，以全面了解陶瓷3D打印的未來發展。 [圖片] SmarTech Publishing預計，到2028年陶瓷AM市場將在應用收入和硬件收入的推動下產生超過36億美元的收入。資料來源：SmarTech Publishing 最終的陶瓷增材制造2018年報告 2018年，陶瓷3D打印市場專注于AM零件生產，受益于采用者和系統OEM從事金屬和聚合物技術的經驗。然而，陶瓷AM提供了一系列獨特的優勢和挑戰，本報告將詳細探討這些優勢和挑戰，以及最新的成功用例。 開發材料和提供陶瓷AM服務或特定應用的公司已經認識到，增材制造的極端幾何能力是所有主要陶瓷應用領域中復雜陶瓷部件生產的理想選擇。其中包括航空航天，汽車，船舶，能源，電子，醫療，牙科和生物醫學領域，這些領域已經是AM技術的首批采用者。在本報告中，SmarTech包含陶瓷AM市場中所有主要參與者和推動者的最新信息，包括Lithoz，3D Ceram Sinto，Admatec，Prodways，Tethon 3D，3D Systems，Kwambio，voxeljet，ExOne，HP，Johnson Matthey，Nanoe， XJet等等。 陶瓷AM生產的時間表 SmarTech的預測時間表預計，隨著所有支持陶瓷生產的主要AM技術逐漸成熟并在市場上有足夠的支持連續零件生產，陶瓷AM應用將在2025年后經歷一個轉折點。SmarTech目前預測，這種轉變將受到仿生和受益于粉末金屬增材制造經驗的推動。特別是，采用基于CIM-(陶瓷注射成型)的增材制造工藝有望推動更大批量生產，就像基于MIM-(金屬注射成型)的增材工藝現在預計將顯著擴大AM采用和生產能力，降低成本。 [圖片] 技術和傳統陶瓷部件的最終零件價值預計將成為推動中長期未來市場的最重要機遇。與技術和傳統陶瓷材料產生的相對較低的收入相比，這一趨勢表明，陶瓷AM比任何其他材料系列更多，主要的“價值在于過程”。這意味著，增材制造陶瓷部件可以增加用于生產陶瓷部件的材料的價值數倍。 陶瓷AM技術現在基本上可用，因此今天要解決的最大挑戰可能是創造市場需求。許多生產陶瓷部件的公司，特別是先進的陶瓷部件，可以從子組件和DfAM(增材制造設計)陶瓷部件中獲益，但在許多情況下仍然需要設想，設想和開發制造陶瓷AM工藝的部件和材料真正具有成本效益。

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如今模具制造技術的快速發展，這要感謝3D打印行業的大力發展。作為一種新興數字智造技術，3D打印技術為模具設計提供了高效、低成本的支持。了解模具行業的用戶想必都清楚，傳統的模具制造需要更多的步驟和工藝，模具生產周期長，異形零件難加工，會極大的耽誤量時間和工作進程，為此一款高效率的工業級3D打印機最必備之選。 [圖片] 極光爾沃A9便是一款適合模具行業的工業級3D打印機，具有高精度、大尺寸及智能化等特點。該機型采用模塊化噴頭設計，0.4mm/0.8mm/1.0mm等規格噴頭自由切換，配合500*400*600mm大尺寸成型空間，靈活滿足模具行業各種打印需求，同時降低產品研發成本投入，大大縮短制造周期。 鑒于模具行業的工作環境因素及用戶需求，極光爾沃A9整機設計十分精良，金屬機身穩如磐石，有效減少機身共振；封閉機身有效維持打印倉溫度，且靜音效果更佳；配合透視7門窗+頂蓋設計，既防粉塵抗干擾，也方便取模及后期維護；機身底座滑輪設計，自由搬運更隨意更省力。 [圖片] 3D打印機的運動組件，是影響機器噴頭在高速運動下定位精度和重復精度的關鍵要素之一。從運動組件配置來看，極光爾沃A9不計成本的采用工業級零部件，比如XY軸運動組件采用品牌工業級直線雙滑塊導軌組件，運動平穩振動小；Z軸運動組件創新采用三組絲桿組件及剎車步進電機，保證大尺寸平臺穩定性及高定位精度，同時防止斷電位移打無法對接及減少機器故障。 [圖片] 整體設計方面，極光爾沃A9遵循工業機型創新、實用的設計理念，又都保持了不錯的操作舒適性。其采用4.3彩色觸控顯示屏，菜單功能操作更為簡單，即便新手用戶也容易上手；機身高1.1M，顯示屏正位于機身頂部，也適合站立式操作。此外，A9自帶斷電續打，打印過程中主動終止或意外斷電都可以繼續打印任務。 [圖片] 在耗材倉設計方面，這款機型采用收納式耗材倉設計，有效避免外界粉塵雜物對耗材的污染；料盤自動夾緊裝置，避免線材散亂打結；既然說到耗材倉，我們就再來聊聊3D打印耗材。有些消費認為工業機型造價成本高，理應支持多種耗材，但實際上由于耗材的化學屬性不同，同一種工藝的打印機是不能適應所有種類耗材的。A9主要支持PLA、ABS耗材等，在成型精度方面不錯的表現。而對這款機型感興趣的朋友，不妨可以聯系廠家試機或打樣。 [圖片] 當前在我國制造業轉型升級的大背景下，3D打印技術作為促進這一進程的重要手段，也將迎來新的發展機遇。此情形下，工業級3D打印機在市場需求的呼喚下逐漸走進大眾視野，并沖擊主流地位。在這個過程中，極光爾沃A9工業級3D打印機凸顯出強大的優勢，為傳統模具行業轉型升級提供了強有力的支撐。目前該產品正在熱銷中，感興趣朋友不妨來電咨詢！

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GE運輸公司正處于使用增材制造生產機車部件的早期試驗中。如果試驗證明是成功的，那么到2025年3D打印可用于生產多達250個機車部件。 [圖片] 該公司希望借助3D打印的GE航空業務經驗，減少生產組件所需的時間。據全球技術副總裁Dominique Malenfant稱，3D打印組件也可以更緊湊，更精確地設計，以滿足最終用途要求。 GE Transportation將使用粘合劑噴射用于軌道部件。粘合劑噴射是一種增材制造方法，其中選擇性地沉積液體粘合劑以使金屬粉末粘在一起。粘合劑充當粉末層之間的粘合劑。在每層之后，將待打印的物體降低到其構建平臺上，然后鋪展另一層粉末并添加粘合劑。隨著時間的推移，該部分通過粉末和粘合劑的分層而發展。粘合劑噴射機的打印速度比基于激光的方法快至少10倍，并且還可以生產更大的部件。在GE的情況下，模具可以在幾天內完成。 “組件設計的交付周期將大大增加，”Malenfant說。 “我們最終可能需要幾個月的時間來完成設計過程。” 3D打印還將使GE能夠在單個打印作業中制作復雜的組件。例如，發動機熱交換器具有2000個單獨的子部件，接頭或焊接。他建議，所有這些潛在的失效區域都可以通過增材制造來消除。 [圖片] GE的戰略之一是隨著機車技術的出現，使主要發動機部件更加緊湊。 GE正在尋求使用雜交方法，該方法需要電池和超級電容器單元的大量功率貢獻，以補充其目前提供的標準4 000 hp和4 400 hp機車。 “如果我們能夠通過先進制造來縮小柴油發動機，那么我們就可以增加安裝在船上的電池，”Malenfant解釋說。 GE希望明年開始試用3D打印機車零件。如果試驗成功，該公司的目標是在未來十年中期廣泛采用該技術。

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模體是數字和物理模型，代表某些特定人體解剖學的特征。物理體模可用于測試各種醫學診斷成像工具和無線通信應用。 Sossena Wood是匹茲堡大學的生物工程博士候選人，他在斯旺森工程學院開發了一種用于磁共振研究的3D打印逼真幻像頭。 [圖片] 雖然電磁數值模擬已經成為理解和分析電磁場與生物組織相互作用的共同資源，但在過去的幾年中，實驗模型正日益成為一種有用的資源。 “在RF研究設施中，我們使用全身7特斯拉磁共振成像儀（7T MRI），這是世界上最強大的臨床人體MRI設備之一，”副教授Tamer Ibrahim說道。 7T超高場技術是一種強大的工具，但不幸的是，這種類型的成像會帶來一些挫折。 “隨著你從低到高的場地移動，產生的圖像變得不那么均勻，局部加熱變得更加普遍，”易卜拉欣解釋說。他設想在他的實驗室中設計一個3D打印的幻像頭，以與獨特設計的超高場技術一起使用。 “我們希望通過提供一種更安全的方式來測試成像，從而開發出一種擬人化的幻像頭，以幫助我們更好地理解這些問題。我們在測試人體受試者的新方案之前，使用該設備分析，評估和校準MRI系統和儀器。 “ 研究人員目前正在使用數值模擬來研究電磁場（EM）對不同頻率的生物組織的影響。伍德說：“EM數值模擬在分析這些相互作用時已成為一種標準，我們希望創建一個類似于人體模型的模型，用于驗證EM建模，從而為測試提供更真實的環境。” 物理和逼真的頭部幻像作為人體頭部的數字3D設計文件開始。 Wood開始使用健康男性的3T MRI數據集，她通過分割進行了特征化，并將其分成八個組織隔室，這一特征使她的模型與其他基本幻像頭區別開來。頭部模型隔室由八組分類的組織組成：腦，腦干，眼睛，氣腔，小腦，腦脊液（CSF），肌肉，其余體積是脂肪，骨骼和皮膚的組合。根據Wood的說法，這些隔間通過充當場地的“減速帶”來幫助提高圖像的準確性。 [圖片] 使用3D打印設計和制作擬人異構頭部模型的一般工作流程。 使用3D CAD軟件Geomagic Studios，每個隔間設計用于隨時間保留所需組織的混合物。下一步是打印原型。幻影模型分為五個單獨的部分打印，以手動移除3D打印出來的內部結構支撐。 “我們使用DSMSomos?開發的塑料作為我們的打印材料，因為它使我們能夠制造出與人體具有相似導電性的耐用且細致的部件，”Wood說。 “為了幫助模型進一步模擬真實環境，我們在原型上創建了填充端口，我們可以在這里存放類似于各種組織類型的流體。” 現在伍德有一個完全3D打印的擬人化幻像頭，她能夠組裝它并開始測試。體模具有許多應用，包括測試以查看某些植入物是否能夠進入MRI內部或基于各種RF儀器檢測不同組織中的溫度升高。 [圖片] [圖片] “通過磁共振成像，射頻暴露的能量轉化為患者組織的熱量，這可能對患者的健康產生不利影響，特別是對于未經掃描儀監測的植入物，”Wood解釋說。 “通過我們的幻象頭，我們可以通過將探頭放在頭部的某些區域并測量其效果來測試我們成像的安全性，”Ibrahim說。 Ibrahim和Wood希望這種模型最終能夠在商業上發展，并為其他人提供在不依賴人體測試的情況下進行研究的能力。

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Lunewave是一家位于波士頓的創業公司，正在為自動駕駛汽車和5G無線網絡建設新的傳感器，2018年9月28日，該公司已經籌集了500萬美元的種子投資，用于開發用于自動駕駛汽車的雷達和天線技術。 FraserMcCombsCapital是一家專注于汽車技術的風險投資和成長股權投資公司，領導了這輪融資，其他投資者包括BMWiVentures，百度風險投資公司。 [圖片] Lunewave由JohnXin，HaoXin，SherryByon和MinLiang于2017年創立，生產3D打印的Lüneburg鏡頭，可用于汽車行業的雷達系統。 擁有10年3D打印經驗的電氣和計算機工程系教授HaoXin開發了兩項技術，可以改進汽車雷達系統：3D打印的Lüneburg鏡頭-以數學教授RudolfLüneburg命名，再加上嵌入式電子設備和/或金屬化薄膜電介質，可改善鏡頭的視線。 創新的球形傳感器具有360度視野，可以檢測高分辨率的汽車周圍物體，即使在遠距離和惡劣天氣下，通常只有使用多個傳感器才能實現這些功能。 “這些技術應用于傳感和檢測，自動駕駛汽車和無人機，污染，水蒸氣檢測以及無線通信，”Xin說。“我們看到了巨大的機會。” HaoXin的技術與現有技術不同。雖然包括特斯拉在內的許多駕駛輔助系統使用昂貴的傳感器，超聲波和光學系統，但是鑫的技術既便宜又方便，甚至可以具有更寬的范圍和更強的抗惡劣天氣條件。這意味著未來的自動駕駛汽車很快就會成為常態，而不是奢侈品。 “總之，這兩項技術可能被證明是讓傳統上昂貴的豪華汽車安全系統被納入更受歡迎和更便宜的汽車的關鍵，”TechLaunchArizona（TLA）的許可經理BobSleeper評論說道。 [圖片] “我們非常感謝頂級投資者和備受矚目的戰略合作伙伴的大力支持，”Lunewave的聯合創始人兼首席執行官JohnXin說。“FMC和其他公司在全球汽車和技術行業擁有豐富的經驗，我們期待著聘請頂尖人才并加速發展，以滿足客戶的需求。” FMC的執行合伙人MarkNorman將加入Lunewave的董事會。 “我們很高興能夠支持Lunewave團隊完成傳感革命的使命，”Norman說，“我們相信Lunewave正在構建一款改變游戲規則的雷達，以便在各種天氣條件下改變ADAS的汽車傳感和自主應用。”

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普渡大學理工學院和工程學院的研究人員正致力于開發一種多功能3D打印機，最終可以讓人們打印出“智能”物體，包括整個手機。 [圖片] 該項目將3D結構打印與電子打印甚至算法相結合，在整個材料中融入傳感，計算和驅動，形式和功能融合。 “我們正在合成新材料，我們可以用3D打印，體現感應，計算和結構，”普渡大學協同機器人實驗室負責人Richard Voyles教授說。 “科幻小說只是不斷產生創意。” Voyles表示，該項目的挑戰在于整合不同的方法，從2D電子設備轉向3D的一些棘手問題，以及解決層之間的材料兼容性問題。 3D打印機可以減少時間和成本，并簡化原型制作所需的技能，但是在創建產品形式的同時，添加任何必要的功能都是一個完全獨立的過程。 “如果你需要進行計算，你創建的一些不錯的設計不包括微處理器，如果你需要感應，就不能包括傳感器，”Voyles說。 “如果你需要實際移動東西，你就沒有馬達。” 3D打印允許創建具有嵌入式導電部件的結構，但是目前市場上沒有3D打印機將結構的打印與電子，感測和其他功能的打印相結合。 “如果我們從軟材料，聚合物開始，至少是靈活的，也許我們會更接近一個更大的問題，不僅是液體可以想象，如在終結者電影中，但如果我們創造這些新的東西將帶我們去哪里“思維”的材料分布在他們身上，“沃伊爾斯說。 作為工作的一部分，研究人員正致力于以可重復的薄層打印聚合物導電和半導體材料，類似于20世紀60年代和70年代的大規模晶體管集成電路。 他指出了一個開發具有溫度傳感特性的材料的例子，該材料可根據用途擴大或縮小。 “當我們開發下一代'形式加功能'打印機時，這些是我們想要探索的先驅，”Voyles說。他們的工作可以在智能材料和活性材料的基礎聚合物科學等領域實現全新的發現領域。