3D打印技术发展及塑性材料创新应用

为充分发挥三维打印技术(3D打印)在工业生产和科技创新中独特的先进制造能力,以非金属材料、金属材料和生物材料为分类,系统介绍了3D打印硬件设备的成型原理和技术特征,详细分析了3D打印常用材料尤其是塑性材料的性能特性、应用方向以及新材料的研发趋势,对3D打印在工业级应用中的优缺点进行了系统总结和评价,并客观分析了3D打印技术推广普及的瓶颈,最后通过实际案例介绍了塑性材料3D打印在个性化医疗器械定制方面的应用方法和综合优势。     

编者按

正在全球工业向低碳、环保、绿色、智能发展的趋势下,3D打印技术以其数字化、智能化、集成化及低碳环保引领建造技术潮流。目前,3D打印技术在金属、树脂和塑料等领域实现了规模化应用,但是在水泥、混凝土、陶瓷、玻璃等无机非金属材料领域的发展还面临各种"瓶颈",如传统配合比设计的水泥基材料无法适应3D打印技术要求,打印过程中材料与工艺的协调性、兼容性和适应性欠佳,3D可打印性的量化评估难以统一等。     

超细二氧化硅改性3D打印用ABS树脂的性能研究

3D打印技术属于快速成型技术的一种,被认为是第三次工业革命的核心技术之一,而3D打印材料是影响3D打印技术发展与应用的关键因素。本文通过加入超细二氧化硅微粉,改善了ABS树脂的尺寸稳定性能、加工性能和力学性能,使其能适用于3D打印领域。     

3D打印用ABS研究进展

介绍了三维（3D）打印技术、熔融沉积成型（FDM）与3D打印用丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）存在的问题,讨论了3D打印用ABS材料的成分配方、制备工艺、打印工艺、性能与用途,并指出加大对ABS材料的研究力度,使其能够应用于3D打印的同时,不断提升其打印制品的力学性能,赋予其多种特殊性能,以扩宽3D打印ABS材料的应用范围,是重要的研究方向之一。     

3D打印混凝土研究进展及其应用

近年来,3D打印混凝土技术凭借着免模板、高自动化与智能化的优势,吸引了越来越多的关注,在建筑工程等领域出现了诸多的成功应用案例。但是,3D打印工艺对混凝土的流变性能提出了更高的要求,而当前的混凝土相关标准与规范无法指导3D打印混凝土的设计。同时,受打印工艺的影响,3D打印混凝土的硬化性能和配筋技术也与传统混凝土有所差异。因此,本文从流变与可打印性能、配合比设计与制备、硬化性能及特点,以及配筋技术四个方面对3D打印混凝土的研究进展进行了综述。此外,为了全面展示3D打印混凝土技术的发展与应用,本文针对不同类型的3D打印混凝土工程案例以及特殊类型的3D打印混凝土进行了简要介绍,希望为3D打印混凝土的后续发展与研究提供参考。     

3D打印光敏树脂材料的研究进展

目前，3D打印已应用于各行业中，打印材料的选择成为制约3D打印技术进一步发展的关键因素。光固化3D打印技术由于打印速度快、成品精度高、对环境无污染等优点被广泛应用，而光敏树脂作为光固化3D打印的主要材料对打印系统的性能起关键作用。本文简单介绍了3D打印光敏树脂的成分，对3D打印光敏树脂的3种类型进行了说明，并对3D打印光敏树脂复合/改性材料的研究进行了阐述。展望指出研究出性能好的3D打印光敏树脂复合/改性材料是3D打印技术不断满足各行各业多元化发展需求的重点课题。     

3D打印建筑技术及其水泥基材料研究进展评述

3D打印技术具有数字化、自动化、快速高效、无模、节省材料等特点,是一种低能耗、低排放的制造技术,也是制造业升级改革的关键技术。3D打印技术在传统建筑领域具有广阔的应用前景,能够极大缩短工程建设周期、提升建筑结构可设计性,它还是一种极端环境下极具潜力的施工技术。因此,3D打印建筑技术不仅受到科研工作者的青睐,更是得到国家的大力支持。本文系统评述了国内外基于水泥基材料的3D打印建筑技术的研究进展:首先介绍了基于水泥基材料的3D打印建筑技术的起源、发展及应用;然后从可打印性能、力学性能及耐久性能三个方面对3D打印水泥基材料研究进展进行了介绍;最后提出了关于3D打印建筑技术的思考与建议,并对其发展方向进行了展望。     

玻璃3D打印技术研究进展

3D打印是一种以数字模型文件为基础,运用计算机辅助逐层打印的方式构造三维物体的技术,近年来受到国内外的普遍关注,发展迅猛.介绍了3D打印玻璃技术的发展现状,内容包括熔融沉积、选择性激光烧结、立体光刻、数字光处理、墨水直写等玻璃3D打印技术,总结玻璃3D打印技术在各方面的应用,分析玻璃3D打印技术目前存在的问题,最后对玻...     

（急）3D打印气凝胶的研究现状

气凝胶材料具有高比表面积、高孔隙率、低密度以及低热导率等诸多优良性能，被认为是21世纪的十大新材料之一。然而传统气凝胶由于其力学性能有限，难以经过后加工技术形成所需的复杂形状结构，满足实际应用的需求。因此，无需复杂后处理即定制化制备复杂形状结构材料的3D打印技术有望成为突破气凝胶材料应用瓶颈的先进制造技术。本文从3D打印气凝胶的技术种类和材料类型两个方面，综述了3D打印气凝胶材料的研究进展；归纳了3D打印气凝胶材料在阻燃隔热、介电和组织工程中的独特应用并展望了3D打印气凝胶的发展趋势。最后指出扩宽3D气凝胶材料的材料体系、开发更适应气凝胶打印的3D打印技术、提升打印精度与速度和深入研究3D打印气凝胶的可控孔隙结构对其性能的影响是未来的几个重要的研究方向。3D打印气凝胶材料的开发有望促进气凝胶材料的快速发展。     

有机硅材料3D打印技术研究进展

介绍了国内外3D打印技术的现状以及目前常见的一些3D打印工艺及其特点;结合有机硅材料的性能,综述了目前报道的一些涉及有机硅材料进行3D打印的实例,分析了适合有机硅材料的3D打印技术。     

3D打印技术在生物骨支架制备中的研究进展

3D打印技术是一种基于计算机设计,逐层叠加的快速成型技术。本文综述了近年来3D打印在制备生物骨支架中的应用,以及如何通过3D打印技术调控生物骨支架的力学性能及生物相容性。当前主要通过光固化立体印刷、选择性激光烧结、熔融沉积成型以及生物3D打印技术制备生物骨支架;通过控制生物骨支架的支架结构和孔隙率对其性能进行调控。迄今为止,3D打印技术在生物骨支架领域已经得到广泛的应用,但是仍存在一些问题有待进一步研究。     

A350部件采用3D打印技术 引领航材生产潮流

正据福布斯报道,3D打印技术异军突起,占据了各行各业令人难以置信的广泛领域,包括食品、医疗保健、零售商品,现在更是进入了航空航天领域。航空业发展主要受制于以下因素:飞机重量、运营成本、环境影响和配载量。3D打印的技术名称又叫添加剂层制造技术(ALM),是一项革命性的新技术,改变了以上所述四个方面。该技术被证明是飞机设计和制造的真正创新。     

混凝土3D打印材料及3D打印模板技术应用进展

混凝土3D打印是现代数字化制造的典型代表,因其智能化、个性化、绿色建造的工艺优势受到广泛关注。作为一种新型建造方式,3D打印为建筑业带来了颠覆性的影响,并对传统混凝土材料提出了全新的挑战。如何提升混凝土材料与3D打印技术的适应性,实现3D打印技术在建筑中的广泛应用是人们普遍关注的焦点。本文概述了混凝土3D打印技术的发展历程,系统论述了混凝土3D打印材料在流变性、可挤出性、可建造性以及力学性能方面的研究现状,同时,介绍了3D打印模板技术在装饰及异型构筑物上的典型应用,以期为混凝土3D打印的研究与未来工程发展提供一定的参考与借鉴。     

3D打印未来

想要什么就有什么,是人类一个美丽梦想。3D打印技术的出现,让梦想照进了现实。你能想象吗?房子能打印,飞机能打印,衣服能打印,甚至食物也能打印……     

3D打印技术在高导热复合材料中的应用研究

分析了3D打印技术在制备导热复合材料上的发展过程，介绍了不同种类的3D打印技术制备的高导热复合材料，包括碳纤维型、石墨烯型、碳纳米管型、氮化硼型、氮化铝型等，概述了不同类型的成型过程并归纳和总结了其导热性能。最后，对3D打印技术制备导热复合材料进行了总结与展望。     

3D打印石墨烯/聚合物复合材料成型技术研究进展

随着3D打印技术的快速发展,各类无机/有机复合体系受到了广泛的关注。近几年石墨烯以其独特的性能迅速在3D打印领域获得大量研究与应用。综述了国内外石墨烯/聚合物复合材料研究进展,分析了石墨烯的分散特性以及偏聚等对打印性能的影响。分析了当前3D打印石墨烯复合材料各种制备技术的优缺点,并对3D打印石墨烯复合材料当前的技术难点以及潜在的解决方案进行了简要介绍。     

飞机结构涂胶密封和液态密封胶的应用技术

现代飞机的制造中,随着战术、技术要求的不断提高,飞机结构的密封问题越来越显得十分重要。飞机座舱、增压客舱、机翼整体油箱及特殊舱段等,都要求密封,飞机的防腐抗湿、隔音绝缘、隔热防火、抗冲防震和压力维持,都有赖于密封。正确解决结     

美军要用3D打印烧结陶瓷做盔甲

正3D打印在军事领域的应用虽然还谈不上广泛,但不可否认的是国内外国防部门对这项技术的兴趣越来越大,重视程度日渐上升。据了解,美军正在寻求用陶瓷3D打印技术为其陆军打造盔甲。此前,他们与知名3D打印材料开发商HotEndWorks展开了一项合作,后者专为其研发3D打印烧结陶瓷防御装备。HotEndWorks专门进行了一项实验。把用传统工艺制造的烧结氧化铝,AD-995(也被称为CAP3)和3D打印出来的烧结氧化铝做了详细的对比,二者的性能相差不大。     

新型塑料材料在3D打印领域的应用研究

3D打印塑料材料影响打印效果,本研究基于3D打印技术的基本原理、3D打印技术的分类,对3D打印技术中的塑料材料的性能要求进行归纳。按照新型工程塑料、新型高分子塑料、新型生物塑料三大类别综述塑料材料在3D打印技术的应用和研究成果。指出当前研究存在的不足以及未来的重点、热点方向,为开发新型3D打印塑料材料提供思路。     

3D打印改性聚乳酸性能研究进展

3D打印在近年来受到普遍关注,聚乳酸(PLA)作为一种在3D打印中最常见的材料,被广泛地使用。综述3D打印改性PLA材料的研究进展及其在多个领域的应用。介绍3D打印的基本工作原理、特点、PLA材料的性质及PLA作为3D打印材料的优势。分析物理改性和化学改性方法对3D打印PLA材料的力学性能、热稳定性、导电性、弹性和抗菌性的影响。总结打印方向、打印层高、打印温度、打印速度等工艺参数对3D打印PLA制品质量的影响。概括3D打印PLA在医学领域、工业领域和其他领域的应用,指出3D打印PLA材料面临的技术问题以及挑战,并提出其在今后的改进方向。