3D打印技术的发展历程及应用前景

随着互联网信息技术的快速发展,传统制造加工工艺开始借助计算机软件,进行一系列生产工艺与制造方式的改革升级。而3D打印技术作为一种多维叠加工艺,其包含计算机技术、高分子材料技术与机电控制技术等内容,能够广泛应用到复杂结构产品的生产中。本文主要探讨3D打印技术发展历程,通过分析3D打印技术工作原理与优势,提出3D打印材料与技术的应用前景。     

生物打印组织技术的研究进展

3D生物打印技术是在计算机辅助设计技术下,实现数字化快速成型的新技术。该技术可通过调控支架结构、细胞分布和生物信号分子,将生物材料、细胞以及生长因子混合打印。3D生物打印技术的出现使制造器官微结构成为可能,且制造的组织器官更能接近生物组织的天然微结构。该项技术通过将天然生物材料或合成材料打印成组织器官支架,在其内部的种子细胞可生长增殖,并分泌细胞外基质。打印材料支架结构会在在不同时间逐渐降解吸收,所制造的组织结构可逐渐再生转化为与天然组织器官相类似的结构。3D生物打印技术的出现推动组织工程和再生医学的发展,这篇文章主要对3D打印技术及打印材料进行综述,总结了3D打印技术和打印材料的最新进展。     

3D打印成形微小型金属件的研究现状及其发展

作为先进数字化层增材制造技术,3D打印成形以个性化、小批量、可快速制造复杂结构等优点,为微小型金属件制造提供了新途径。根据材料打印形式,本研究将用于成形微小型金属件的3D打印成形工艺分为四大类型:选域打印、熔覆打印、焊接打印和熔滴打印。并分别从原理、材料、工艺影响因素等方面介绍3D打印成形微小型金属件的技术发展、研究现状及其发展趋势。由于3D打印成形微小型金属件的工艺尚在起步研究阶段,还存在技术上的不足,还需不断发展与完善才能将其广泛应用于微小金属件打印成形。     

基于可食用材料的3D打印技术应用进展

可食用材料范围的延伸加快了3D打印技术的发展。但与工程材料相比,针对可食用材料的3D打印技术仍然面临很多的挑战。文章介绍了目前较为成熟的3D打印技术和其应用领域,并阐述了食品3D打印机的结构构成,以及可食用材料3D打印的国内外研究进展。总结分析了可食用材料应用于3D打印中存在的问题,并展望了未来会有更广泛的应用领域,将对3D打印技术发展产生深远的影响。     

3D打印在现代家具设计的应用

概述3D打印技术运用在现代家具的成型原理,分析了国内外3D打印家具在结构、材料、生产过程、销售模式以及文化传承的典型案例,从各个方面得出其优势和特点,吸取可参考之处并对其进行较全面的总结。而现阶段的局限是3D打印技术尚未成熟,客观地指出3D打印家具现阶段材料、工艺、设备、相关操作人员等制约性问题。最后论述观点,现阶段3D打印技术尚有许多工艺上的不足,但3D打印技术随着不同领域的发酵将不断的完善自身的缺陷,因此3D打印现代家具在未来将是一个热度极高的行业。     

美国麻省理工学院正在研制“4D打印技术”

据国外媒体报道．目前美国麻省理工学院的研究人员正在研制一种“4D打印技术“．能够将宏观等级3D打印材料按照预编程序白组装成为确定结构和外型。麻省理工学院自组装实验室主管斯凯拉·蒂比特斯（SkylarTibbits）是研究项目负责人,他指出：4D打印过程使用的材料可以改变形状．能够响应接触水、空气．重力、磁性或者温度的变化,     

基于柔性选择性激光烧结3D打印技术的服装研发

为在服装3D打印领域充分发挥选择性激光烧结(SLS)工艺和热塑性聚氨酯(TPU)材料的组合运用在复杂三维结构成形和材料柔性调节方面的优势,对此技术路径开展了个案剖析与共性问题相结合的实证研究。首先,运用SLS工艺和TPU材料开发具有实穿性的柔性3D打印胸衣;随后,系统梳理并详尽描述了此个案的开发流程,从中提炼出基于SLS工艺、TPU材料和薄壁结构的3D打印服装通用开发流程。最终,针对此个案开发流程中的普适性关键问题提出相应解决方案。研究表明：针对柔性薄壁结构3D打印服装,三维数字模型初始形态、TPU材料硬度与模型壁厚间的配合都会对其打印成形后的可变柔性造型产生较大影响;同时也验证了将缝纫工艺用于服装3D打印模型拼接的可行性。     

基于3D打印和失蜡铸造技术的首饰活动结构创新设计(英文)

3D打印技术为现代设计与生产带来了广泛的变革。全球各国政府、科研院所和企业都已大力推动与发展3D打印技术及其在各行业中的应用。在珠宝行业,运用喷蜡3D打印和失蜡铸造相结合的模式已广泛地作为一种创新的生产方式,在复杂与独特的首饰制造方面发展相对成熟。然而,3D打印技术所拥有的成形局限小、成形精度高的优势并没有得到充分的运用。其主要原因是把3D打印技术用于代替传统的手工起版,而没有将其3D打印技术成形局限小、成形精度高的优势运用于首饰的创新设计。本文基于3D打印技术及其成形工艺提出首饰活动结构的设计思路与原则。从首饰制造工艺的角度对球套活动结构、内悬挂活动结构、多螺旋式活动结构和轴活动结构展开3D打印首饰设计与应用研究。     

3D打印技术在食品行业中的应用研究进展

为研究3D食品打印材料的设计,回顾了3D打印技术应用,并着重讨论食品材料性能如何起作用,如何通过合理设计3D食物结构来满足3D食品打印的可行性,可后续加工性。对3D打印技术的发展前景做出展望,旨在为3D打印技术在食品行业的研究应用提供理论参考。     

4D打印技术在食品加工领域的研究进展

4D打印技术作为3D打印技术的延伸,可以促使打印材料的结构、形状以及功能随时间的变化而发生改变,从而实现打印材料由静态结构向动态结构的转变。4D打印技术作为新兴的数字化生产技术,其早期主要应用于医学和工业领域。近几年,4D打印技术逐渐在食品领域得到了一定的应用。通过4D打印可以设计并生产出营养价值更高、感官品质更佳的新型食品。本文综述4D打印食品技术的原理、影响因素以及打印设备,并进一步地论述4D打印技术在食品加工领域的国内外研究进展及其优势,最后展望4D打印食品技术的发展前景,以期为4D打印技术在食品领域的应用研究提供参考。     

添加剂在食品3D打印中的应用现状

3D打印技术作为食品科学领域的一项新技术,因其具有快速成型、适用于复杂结构、可个性化定制等特点而具有巨大的发展潜力。3D食品打印一般以蛋白质、脂类等对人体无害的可食性物质为材料,然而并非所有食材都具有良好的适印性和加工特性。为提高3D打印食材的适印性,食材中通常会添加碳水化合物、蛋白质、脂质等食品添加剂以改善食材的流变特性和加工特性。本文综述了3D食品打印技术、3D食品打印材料特性、常用的食品添加剂及其对打印材料的流变特性、加工特性和营养特性的影响,从而为3D食品打印技术在食品领域中的应用提供科学依据和理论参考。     

基于3D生物打印技术制备生物医用材料的研究进展

3D生物打印技术以其特有的材料成型优势,为病患提供了个性化、精准化构建生物医用材料的有效途径,在生物医用领域表现出极大的应用潜力。文章使用不同于常规3D打印技术的3D生物打印技术,充分考虑成型后的支架材料需要满足组织工程材料的性能要求。利用3D打印技术将生物材料、细胞及活性因子相结合构建支架材料,在结构和功能上实现了较好的结合,主要介绍了3D生物打印技术在生物医用材料构建中的研究进展及其应用,该技术将在今后的生物医用材料制备中发挥巨大作用。     

基于蛋白质材料的3D打印技术研究现状及其应用

3D打印(增材制造)技术,是一种通过计算机辅助设计进行建模、组装和制造的快速成型技术.蛋白质作为人类生命活动中不可缺少的营养素可以用于3D打印技术中.蛋白质能改善3D打印油墨的结构并优化油墨的打印特性,且基于蛋白质材料的3D打印产品具有较好的营养特性及生物相容性,这有助于其在食品领域、组织工程领域的应用.目前,国内外已...     

漫话3D打印

3D打印技术又称数字增材制造技术,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式,堆积构造物体的技术。3D打印装备即3D打印机,与普通打印机工作原理基本相同,不同的是,3D打印机打印的不是油墨,而是液体或粉末等“打印材料”。3D打印机由电脑控制,把“打印材料”一层层叠加起来,最终将电脑里的3D图形数字文件复制成实物。根据产品、材料的不同,3D打印机需要选择激光或胶合等不同的快速成形装置。     

薄壁复杂飞机发动机机匣本体3D打印技术优势简介

文章以某航空发动机空气分配机匣本体为载体,说明复杂结构薄壁结构件的机加工艺。通过3D打印技术改变其生产路线,并从生产成本与加工效率两方面进行对比分析,以简介3D打印技术对于制造复杂结构件的优势。     

金属3D打印或引发重大装备生产模式变革

正增材制造(又称3D打印)技术,是一种通过简单二维逐层增加材料直接实现三维复杂结构制造的数字化、智能化、低成本、短周期先进制造的技术,它突破了传统零件成形和加工制造技术的原理限制,从理论上来讲,不依赖于传统工业基础设施,仅仅通过简单的"二维数字打印"就可以直接制造出任意内部结构和外形、几何尺寸的高性能三维复杂结构。     

3D打印技术在织机打纬-开口机构中的应用

为降低复杂纺织机械装备的设计成本与制造难度,将3D打印技术应用于纺机功能模块比例模型研制。设计了连杆式打纬-开口机构的数字化样机,并将其转化为STL格式进行切片处理和模型包计算,通过分析比较模型的放置方向、材料用量及成型时间等因素,确定最优3D打印工艺参数。借助工业级3D打印机制作了比例模型,并通过C语言和单片机成功开发了机电一体化系统控制平台。利用3D打印一次成型的技术优势,有利于降低物理样机的研发成本和实验难度,且为纺织机械装备的模型展示、机构验证、性能评估及可靠性分析等提供了新的思路与参考。     

3D打印技术首次造出类脑组织

正美国《趣味科学》网站报道称,英国科学家使用新的3D打印技术,首次打印出了像人脑一样柔软的类脑组织,朝最终3D打印出功能齐备的完整大脑迈出重要一步。以往,只有相对硬一些的材料可被3D打印出来,而大脑、肺等软组织,一般很难通过3D打印技术获得。这是因为3D打印过程涉及逐层建造物体,下层要能支撑不断增长的结构的重量,打印     

3D打印纺织服装的应用及研究进展

文章从3D打印技术的原理及特点出发,介绍了3D打印技术的类别、工艺及打印产品等。阐述了纺织服装3D打印材料的研究现状,分析了3D打印纺织织物的结构及特点、3D打印织物组织结构装配服装、3D打印纺织服装与色彩及3D打印纺织智能服装。最后对3D打印技术在纺织服装领域发展的局限性及发展趋势进行了分析,可为3D打印技术在纺织服装中的进一步研究提供参考,优化纺织服装产品的性能。     

3D打印技术应用中的常见故障分析与维护

3D打印技术属于一种快速构成物品外部形态的成型技术之一,该技术使用粉末状态的金属或者其他塑造能力较强的材料,利用分层生产和打印制造出物体.介绍了 3D打印技术概论,结合打印机影响因素和故障问题总结出一系列维护策略.