Return

Background of 3D printer

3D打印机背景

3D打印机新技术

新型便携3D打印机:该3D打印机原型由一个包含160纳米厚光学天线阵列的单光子芯片组 成,整个芯片可置于一枚硬币上。该芯片能向合成树脂阱发射可重新配置的光束。当光束 照射其上时,合成树脂阱会固化成固体形状,在几秒钟内即可完全成型。

原理:这款打印机采用光子芯片,可将光束聚焦到树脂槽中。当特定波长的光线照射到树 脂上时 ,树脂会迅速固化成形。不同于传统依靠机械臂和电机改变光束焦点的笨重设计, 该芯片式打印机巧妙地利用微型光学天线操控光束,从而实现打印所需的形状,有效节省了空间 并且完全摒弃了移动部件。

影响:如果该项目能够顺利实现产品化,那么制造业的面貌将发生翻天覆地的变化。这种口袋大 小的打印机因其便携和高效的特性,将使工程师、医生甚至是急救人员等专业人士能够随时随地 打印所需物品,而无需再使用笨重的大型设备。例如,骨科医生可以将 3D 扫描仪带入手术室, 扫描患者的骨折部位。随后,生物医学工程师可利用该扫描数据设计定制的骨骼植入物,然后使 用这种便携式 3D 打印机和生物医学树脂将其打印出来。同样地,由于该打印机轻便小巧的优势, 非常适合像阿尔忒弥斯登月计划等太空探索项目携带。宇航员在太空中可以根据实际需要,随时打 印所需的工具。

3D打印机新应用

紧急救灾:3D打印机可以生产关键物资,包括医疗设备、临时避难所甚至 食物。这种现场生产能力可以彻底改变救灾工作,快速提供援助,挽救生 命并将损失降至最低。

个性化食品制作:D打印机可以根据设计者的指令,逐层打印出具有独特 形状的美食。人们可以选择更多的食材和创意组合,创造出口感更为独特 的美食,丰富了食物的营养价值,并给人们带来愉悦的用餐体验,成为个 性化饮食的潮流引领者。

高性能航空航天零件制造:例如,聚醚醚酮具有出色的机械和耐热性能, 广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。通过3D打印技术可以制造出 这种材料的复杂形状零件,如涡轮叶片、发动机部件等。此外,难以用传统加 工技术加工的航空航天新材料如碳纤维复合材料,通过3D打印可以实现复杂部 件的整体成型,大大缩短生产流程。

解剖结构模型制作在外科手术准备领域:医疗专业人员现在可以通过3D打印技 术创建患者解剖结构的精确模型,以更好地规划复杂的手术过程。通过3D打印 技术,可以准确复制出心脏等复杂解剖结构,为手术的精确性、风险降低和恢复 时间缩短提供支持,开启个性化医疗的新时代。

牙科植入物和假肢制造:学家现在可以利用3D打印技术制造高度个性化和复杂 的牙科植入物和假肢。外科医生可以设计和打印针对患者的植入物,从牙冠到髋 关节和膝关节,满足不同个体的需求。

解剖结构模型制作在外科手术准备领域:医疗专业人员现在可以通过3D打印技 术创建患者解剖结构的精确模型,以更好地规划复杂的手术过程。通过3D打印 技术,可以准确复制出心脏等复杂解剖结构,为手术的精确性、风险降低和恢复 时间缩短提供支持,开启个性化医疗的新时代。

牙科植入物和假肢制造:学家现在可以利用3D打印技术制造高度个性化和复杂 的牙科植入物和假肢。外科医生可以设计和打印针对患者的植入物,从牙冠到髋 关节和膝关节,满足不同个体的需求。

3D打印机所需材料

工程塑料: 作为当前应用最广泛的一类3D打印材料,工程塑料占商用3D打印材料的90%以上,应用于FDM设备,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。主要包括热塑性材料和热固性材料。目前常见的工程塑 料主要有PA12,PlA。

寻找新的研究和应用

3D打印技术在近年来取得了显著的研究进展和广泛的应用,以下是一些新的研究和应用的具体例子:

新的研究

1.镁合金丝材DED激光金属3D打印技术: