2019-12-12 3d打印案例 0条评论  

      3D打印技术的出现,让锁业感到颤抖,因为在懂3D打印技术的人眼里,想复制一把普通的钥匙打开一把普通的锁变得非常容易。只需要在你不注意的时候,对着你的钥匙拍几张照片。

2019-12-12 3d打印资讯 0条评论  

       双光子3D打印技术,这是一种在纳米尺度上的3D打印技术,利用双光子进行光刻,可以打印出纳米级的结构。然而,其最大的弊端就是打印速度太慢。那么,有没有办法可以提高它的打印速度呢?


■陈世祈团队研究5年,与美国实验室合作研发FP-TPL 技术,使纳米级3D打印速度大幅提高,并降低成本。香港文汇报记者 摄

 陈世祈团队研发新聚焦方法 变相节省98%成本
     香港文汇报讯(记者 文森)3D打印技术经过二十多年的发展已经逐渐为人熟知,人们可以透过构建数字模型快速製造出成品。纳米级3D打印技术属于3D打印的一个分支,打印成品通常小到肉眼看不见,不过,复杂程度却不输传统3D打印品,精密度亦在数百纳米级别。但现有纳米级3D打印技术却长期面临打印速度慢及成本高两大困境,未能实现更广泛应用。近日香港中文大学工程学院机械与自动化工程学系副教授陈世祈及其团队突破学术瓶颈,研发了「飞秒投影双光子光刻3D打印」(FP-TPL)技术,将原有打印速度大幅提升数千至一万倍,并变相节省成本,减幅达98%。
       常见3D高精度打印技术一般使用双光子聚合系统(TPP),使用镭射光串逐点写入,再分层打印,这种「由点及面再逐层增加」的打印方式速度很慢(约每小时0.1mm3),即使製造小型器件都要花费数天甚至几个星期。另外镭射光源有寿命限制,一般每套机器只能使用约两万小时,长时间使用又造成了TPP打印的高昂成本。
  旧招一年 新招10小时
        为克服现有技术的困难,陈世祈及其团队潜心研究5年,并与美国「劳伦斯利佛摩国家实验室」合作研发出 FP-TPL 技术。有关研究成果已在今年10月于全球性学术期刊《科学》上发表。新技术利用创新的聚焦方法,同时投影100万个光点,形成光平面,将镭射3D打印过程改革成整个平面写入,打印速度因此大幅提升数千倍至1万倍。过往技术用来扫描一点的时间内,新技术已可扫描一整块平面,飞秒完成一层写入。

FP-TPL 技术使打印速度增至每小时10至100mm3【备注:相当于提高100-1000倍】,打印成本亦因此大幅降低至每立方毫米1.5美元,同时精密度亦有提升,高达140 × 175纳米。

陈世祈解释,纳米级打印技术因为其高精度的要求,一般不用于打印较大型物品。他举例,如用传统TPP方法打印一枚1元港币可能需要近1年时间,但如果用FP-TPL技术,则可缩短至10小时以内。

离工业化生产尚有距离

对于 FP-TPL 技术未来的应用范畴,陈世祈表示,因成本限制,FP-TPL距离大规模工业化生产尚有一定距离,不过已有硅谷融资公司在和团队接触。在微型3D打印领域,他看好将FP-TPL用于光学及生物医药等学科的实验研究,制造包括光子晶体、纳米机器人、生物支架或超材料等实验器材。

陈世祈毕业于台湾清华大学机械工程系,在麻省理工大学和剑桥大学分别取得硕士及博士学位,曾在哈佛医学院进行研究工作。他于2011年加入中大,主要研究范围包括纳米3D打印、高速3D成像等。去年他凭借「数字全息纳米3D打印机」研究成果荣获美国R&D全球百大科技研发奖。


扩展阅读

来源:香港中文大学

香港中文大学(中大)工程学院机械与自动化工程学系陈世祈教授及其团队研发的「数码全息纳米3D打印机」(Nano-Builder),获得有「创科界奥斯卡」之称的全球R&D100年奖嘉许,被选为2018年度全球一百大创新发明之一。Nano-Builder能以秒速印制结构复杂、细如发丝的精细组件,尤其适合高端纳米科技、先进材料、微支架及药物传输技术的研发需要。

2019-12-12 3d打印资讯 0条评论  

       近些年,美国国家航空航天局(NASA)资助了不少3D打印的项目,甚至还举办过3D打印月球栖息地的大赛。2019年12月12日,美国3D打印服务提供商Phoenix Analysis&Design Technologies(PADT)宣布,美国国家航空航天局(NASA)将进一步为其与亚利桑那州立大学(ASU)和肯尼索州立大学(KSU)的合作提供资金,以使用3D打印和模拟仿真开发更坚固,更轻的结构用于太空探索。
      NASA本次将提供755,000美元,这笔赠款希望帮助该小组开发一种软件工具,用于设计,虚拟测试和3D打印坚固,轻巧,仿生的航空航天栅格结构。而PADT的目标是创建一种商业软件产品,并将其推向航空航天工业。
       亚利桑那州立大学创业与创新副校长Ji Mi Choi表示:“这项研究项目是政府,学术机构和私营部门共同努力为航天工业提供实用解决方案的一个很好的例子,我们发现与NASA,PADT和KSU合作的机会,因为我们发现了将3D打印和仿真模拟应用于真实世界中的新方法。”

2019-12-12 3d打印资讯 0条评论  

       康奈尔大学、普渡大学和凯斯西储大学的科学家们创造了一种新的3D打印材料,其设计灵感来自人体骨骼。研究小组说,骨骼和3D打印建筑有一些共同点。它们的内部都有柱和梁,并且决定了它们的使用寿命。


      研究小组表示,模拟人体骨骼如何处理一生的磨损,他们可以拿出3D打印的轻质材料。这种材料的使用寿命足够长,可以在建筑物,飞机和其他结构中更实际地使用。研究小组发现,通过模拟人体骨骼相关机制,人造材料的使用寿命可能会延长100倍。
      科学家表示,骨头是一栋建筑,它的柱子承载着大部分的负载,并使用梁将这些柱子连接起来。骨的耐用性来自称为小梁的海绵状结构。这是相互连接的垂直板状支撑杆和水平杆状支撑杆的网络,它们充当圆柱和梁。小梁越密集,日常活动中骨骼的弹性就越大。
       研究小组发现,在骨骼中,看似微不足道的水平支柱增加了骨骼的疲劳寿命。研究小组确定,水平支柱在人体骨骼中的作用可能比之前想象的更为重要,因此他们设计了具有类似于小梁结构的3D打印聚合物,可以使3D打印建筑更加坚固。测试显示,对这种3D打印聚合物施加荷载,证实了水平支柱越厚,聚合物承受荷载的时间越长。更厚的支柱并没有显著增加聚合物的质量,这使研究小组相信,这种设计将有助于制造更轻、更具弹性的材料。

2019-12-12 3d打印资讯 0条评论  

     2019年12月12日,美国生物技术公司Prellis Biologics推出了一个基于Web的平台,用户可以在线进行3D打印组织支架的创成式设计和下载。该平台被命名为TissueWorkshop™,据悉,推出该平台的目的是减少设计此类结构所需的时间,使专家从繁重的设计工作中解放出来。

2019-12-12 3d打印资讯 0条评论  

  NVIDIA的研究团队开发出一个人工智能系统,它可以在不需要任何3D训练数据的情况下,预测2D图像的3D特征。该项研究成果会在NIPS(Neural Information Processing Systems)年会上公布;今年的NIPS年会有超过13000名与会者,是今年最大的人工智能研究会议。

     这项工作由加拿大向量学院(Vector Institute)、多伦多大学(University of Toronto)、Nvidia Research、阿尔托大学(Aalto University)共同完成,相关研究的细节呈现在论文《Learning to Predict 3D Objects with an Interpolation-based Differentiable Renderer》中。

2019-12-12 3d打印资讯 0条评论  

      中国3D打印网12月12日讯,澳大利亚皇家墨尔本理工学院(RMIT)的研究人员试用了一种将钛合金和铜结合起来的金属3D打印新材料。钛铜合金由RMIT工程学院开发,旨在防止3D打印时会影响钛的开裂和变形。 RMIT指出,这种材料有可能导致用于医疗设备和航空航天领域的一系列新型高性能合金。

2016年2月,西门子投资2000多万欧元,将瑞典芬斯蓬一处迁出的学校改造成了西门子工业型燃气轮机3D打印研发基地和工厂。西门子瑞典芬斯蓬工厂通过3D打印-增材制造用于燃气轮机的研发、维修和生产,包括制造SGT-800 燃气轮机3D打印燃烧器部件。

     近日,西门子宣布将与瑞典哥德堡能源旗下的发电厂合作,测试SGT-800 燃气轮机中的3D打印燃烧器部件,并测试在这一创新的燃气轮机中使用可再生燃料。

2019-12-10 3d打印资讯 0条评论  

      增材制造技术中的FDM技术类别,近年来处于非常混乱和模糊的状态:一方面是PLA材质的普及型打印机,仅用于基础外观评估的非测试应用;另一方面是工业级标准的测试级设备与材料应用,甚至使用FDM原理的金属材质打印。它们之间价格跨度是万元到百万元,仅靠目测两者的的区别:能摆在桌面上和重达1吨以上的体积区别,而内部更是设备成型仓的耐高温运动部件和运动控制软件、依据不同材料的重复精度保证等诸多的本质不同。

2019-12-2 3d打印资讯 0条评论  

     金属三维内凹点阵结构作为一种负泊松比材料具有优良的应用前景,然而通过增材制造技术制作的三维内凹点阵往往会引入许多微观和宏观尺度的缺陷,因此需要评估它们对结构性能的影响。近日,北京理工大学方岱宁研究团队利用CT扫描技术对于这种结构的缺陷进行了损伤分析与失效演化等方面的工作。通过选择性激光熔融技术(SLM)制造了具有负泊松比的三维内凹点阵结构,并使用X射线计算机断层扫描技术(CT)获得缺陷的形态,位置及分布,目的是研究它们在准静态压缩试验下的弹性响应,损伤的形成和失效演化中的作用。
    该研究主要分为三个过程:首先,建立用于预测三维内凹点阵结构力学性能的理论模型,主要涉及刚度、泊松比和强度等,并利用SLM工艺沿图1所示方向进行试样的打印,所使用的材料为Al-Si10-Mg粉末,粒度范围为18-58μm。