变革尚且远矣!理性看待汽车3D打印技术

<正>有这样一个名词,它时常被冠以"颠覆"、"变革"的光环;有这样一项技术,虽然已问世二十多年但却在近年才渗透到汽车、医疗、消费品等各个领域,它就是3D打印。何为3D打印?其实,3D打印算不上是一项全新的事物。早在20世纪90年代3D打印就已经问世,与普通打印机原理类似,只不过3D打印机的"墨水"是金属、陶瓷、塑料等材料。通俗地来说,3D打印就是通过电脑建模,用机器将打印材料以极     

生物医用材料的3D打印技术与发展

近年来,由于3D打印技术的迅猛发展,有关3D打印技术的应用受到科学界广泛关注,特别是生物医学领域。3D打印材料的瓶颈制约着3D打印技术的发展,特别是用于生物医学领域的打印材料,只有非常局限的几种,但是研究可打印生物医用材料意义重大,经济效益显著。简述了3D打印技术在生物医学工程上的应用。重点综述了用于3D打印的生物医用材料,主要涉及金属、陶瓷、高聚物、复合材料以及生物墨水等,并且阐述了3D打印材料的发展前景。     

蚕丝生物墨水材料:3D打印生物组织最新突破

<正>随着3D打印技术的进步,骨头和一些相对简单的身体部位已经能够直接3D打印出来并安装到患者身上。然而,带有多种功能的更复杂的生物组织难以被打印出来,原因是难以找到一种理想的生物墨水。目前科学家们已经开发出了一种用蚕丝制作成的墨水,为实现上述目标带来了新的可能。当前大部分用于3D打印的墨水是由热塑性塑料、硅树脂、胶原、明胶     

兰州化物所等发展出聚酰亚胺3D打印新方法及工艺装备

<正>3D打印技术(亦称增材制造)已发展成为融合材料设计、制造工艺、应用开发为一体的功能化制造技术。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用于航空、航天、微电子、纳米、液晶等领域。然而,对于聚酰亚胺开展复杂成形与数字加工极为困难,造成其应用对象受限。因此,发展高性能、适用于3D打印的聚酰亚胺墨水材料将具有广泛应用潜能。     

金属与粉末冶金

<正>美科学家研发液态金属直接输写3D打印技术近日,美国著名应用实验室劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)与美国知名私立研究型大学伍斯特理工学院合作开发出一种全新的金属3D打印工艺——直接金属书写。目前,大多数金属3D打印工艺,如选择性激光熔化(SLM),使用的是细金属粉末,这导致了一些局限性,如3D打印部件存在间隙或缺陷。直接金属书写方法可以帮助克服这些基于粉末的金属3D打印技术的局限性。新方法使用一种半固体金属,也可以称其为一种剪切稀化材料,而不是粉末。这种特殊的金属材料在     

3D 打印技术在金属成形领域的应用和展望

3D打印技术是新型精密成形技术,也是第三次工业革命的核心技术,在金属成形领域发挥着重要作用。3D打印由于加工速度快、材料利用率高、成形件形状不受限制的优势,应用领域相对广泛。文中重点介绍国内外3D打印的工艺研究现状、材料研究现状以及新型高端成形设备,从3D打印所占据市场份额出发,展望其发展前景。     

金属3D打印技术及其专用粉末特征与应用

3D打印技术提供了一种先进的制造方法,实现了从3D计算机模型出发直接制造复杂形状的工件。其中,金属3D打印技术在生物医疗、航空航天、自动化、汽车零部件、军工等领域的有效应用得到了印证。介绍了金属3D打印技术的基本情况和金属3D打印专用金属粉末特征,简述了金属粉末的分类及应用,并对金属3D打印技术存在的问题和面临的挑战与机遇进行了分析。     

增材制造金属玻璃的研究进展

金属玻璃(即非晶合金)具有较高的强度、硬度和耐磨性,优异的耐腐蚀性能等,目前已被广泛应用于制备棒球杆、传感器、电磁铁芯、变压器等。增材制造(即3D打印)技术集节约材料、可个性化定制复杂几何件优点于一身,现被广泛研究和应用。目前已掀起了3D打印金属玻璃的研究热潮。本文主要综述了3D打印金属玻璃的研究进展,在此基础上探讨了其存在的问题以及解决办法。采用优化的工艺参数和扫描策略可部分避免这些问题,对热影响区的温度分布与工艺参数之间的关系模拟研究是解决3D打印成形致密块体金属玻璃问题的关键。     

粉末床电子束3D打印Ti-6Al-4V合金的工程应用技术研究进展

电子束选区熔化(selective electron beam melting,SEBM)是20世纪90年代初期发展起来的一类金属3D打印工艺,具有能量利用率高、成形效率高和成形应力低的突出优点,并且是在真空环境中成形,特别适用于高熔点、高活性、脆性金属材料复杂构件的高质量制造。由于其是一种粉末床熔融型3D打印工艺,通常也称之为粉末床电子束3D打印技术。从粉末床电子束3D打印的粉末原料、组织与性能、复杂构件的成形能力和工程应用等方面,介绍了作者团队10多年来在粉末床电子束3D打印稀有金属材料方面的工作积累,重点介绍了粉末床电子束3D打印Ti-6Al-4V合金的研究进展,最后结合3D打印技术整体发展趋势对粉末床电子束3D打印技术的发展前景和重点发展方向进行了展望。     

3D打印在教学中的应用研究

3D打印是一种新型的快速成型技术,它以计算机三维设计模型为蓝本,用软件将其离散分解成若干层平面切片,然后由3D打印机将粉末状、液状或丝状金属、陶瓷、塑料、细胞组织等材料逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品.目前,该技术已在各个领域都得到了广泛的应用.对3D打印的技术原理、特点、发展,3D打印在教学中的应用及作用做了深层次的探讨.最后,针对3D打印在教学中的应用,提出了需进一步思考和解决的相关问题.     

金属3D打印技术在波导件上的应用

正1 3D打印产业化应用情况概述3D打印,即增材制造,是一种由产品三维模型数据直接驱动,基于离散—堆积原理,通过数字化逐层添加材料的方式来制备零件的一种新兴制造技术。近年来,随着3D打印技术的快速发展,3D打印技术已经由最初的非金属打印发展为非金属和金属3D打印,其中金属3D打印技术已经在航     

双层辉光离子渗金属技术特点

分析了双层辉光技术的特点,指出该技术在材料表面合金化方面,是一项适合于高熔点金属 表面合金化和采用高熔点金属对铁基或某些熔点较高的有色金属材料进行表面合金化的工艺 技术     

心脏起搏器等植入式医疗器件将有望在体内3D打印成型

正中科院理化技术研究所、清华大学联合研究小组提出了一种基于液态金属的可植入式生物医学电子器件体内3D打印成型技术,将有望使心脏起搏器等植入式医疗器件实现在人体内"塑形"。这一研究成果发表在自然出版集团系列期刊《科学报告》上。据介绍,常用的植入式医疗器械,如脑起搏器、心脏起搏器、神经刺激器等,为脑中风、心血管疾病与糖尿病患者的生     

气质联用技术在3D打印材料国产化中的应用

为推进3D打印材料的国产化进程,采用气质联用技术分析3D打印材料中打印墨水和清洗剂的有机成分。通过总离子流图确定打印墨水和清洗剂的有机成分及其相对百分含量,对打印墨水的打印机理与清洗剂的清洗机理进行分析和讨论,并验证数据的重复性和准确性,深化对3D打印材料组分的认识。对推动该打印材料国产化进程具有实际意义,促进我国3D打印材料与工业4.0的融合。     

吸热墨水喷射3D打印高分子材料的研究现状与发展趋势

吸热墨水喷射3D打印技术可高效率成形复杂高性能塑料零件,对推动3D打印技术批量化应用具有积极意义。文中以惠普公司的多射流熔融技术和维捷公司的高速烧结技术为主综述了吸热墨水喷射3D打印的技术原理、发展历程和应用领域,总结了材料与工艺因素对其成形质量的影响,概述了吸热墨水喷射3D打印材料体系及相应3D打印研究的进展。通过分析该技术目前面临的主要问题,对其未来重点研究方向进行了展望。     

金属零件3D打印技术的应用研究

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术(LENS),激光选区熔化技术(SLM)及电子束选区熔化技术(EBSM)3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。     

MOF和塑料的混合物可用于制造低成本传感器和燃料电池

<正>美国国家标准与技术研究所(NIST)的新研究表明,3D打印塑料与一种用于探测和储存气体的多功能材料结合后可用于制造低成本的传感器和燃料电池。这种多功能材料是一种金属有机框架化合物(MOF);这些材料制作简单,成本低廉,其中的一些材料还可以用于从空气中捕捉一种特殊气体。     

兰州化物所3D打印高性能墨水材料研究获进展

正中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室表界面研究团队在3D打印高性能墨水材料方面取得进展。他们发展了3D打印高性能聚酰亚胺光敏树脂,其优异的综合性能使高精度、高耐热性、高强度复杂结构零部件和机构的直接3D快速成型制造成为可能。3D打印技术(亦称增材制造),是一种快速制造具有特殊     

表面活性剂对相反转法制备金属颗粒的影响

采用相反转悬浮液体系中不同表面活性剂同步修饰的方法制备超细低熔点金属颗粒,研究阳离子和阴离子表面活性剂对金属颗粒的影响。通过沉降实验观察不同表面活性剂修饰的金属颗粒在水中的分散及稳定性,并采用激光粒度仪、扫描电镜对低熔点金属颗粒的粒径和形貌进行表征分析。结果表明:表面活性剂的种类对制备低熔点金属颗粒有重要的影响,其中阴离子表面活性剂的效果最好。对几种阴离子表面活性剂的研究表明:油酸钠的作用最明显,其浓度大小对低熔点金属颗粒的粒径、形貌和分散效果有显著的作用。采用质量分数为1%的油酸钠水溶液可制备出分散稳定、粒径分布窄和球状的超细低熔点金属颗粒,平均粒径为0.343μm。     

3D打印石墨烯制备技术及其在储能领域的应用研究进展

石墨烯优异的力学和物理性能使其成为理想的储能材料。因结构精确可控,易实现规模化制备,3D打印石墨烯材料有望在储能领域得到广泛应用。本文全面综述了3D打印石墨烯制备技术及其在储能领域的应用研究进展。石墨烯墨水的黏度和可打印性是实现石墨烯3D打印的制约因素。实现工艺简单、浓度可控、无黏结剂石墨烯墨水的规模化打印将成为3D打印石墨烯制备技术未来的研究热点。石墨烯超级电容器、锂硫电池、锂离子电池等储能元件一体化打印成型是3D打印石墨烯在储能领域应用的发展方向。