高分子3D打印材料和打印工艺

3D打印技术亦称为增材制造,是基于三维数学模型数据,通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术。3D打印技术与传统材料加工技术相比有许多突出的优势,吸引了国内外工业界、投资界、学术界、新闻媒体和社会公众的热切关注。目前制约3D打印技术发展的因素主要有两个:打印工艺和打印材料。高分子聚合物在3D打印材料中占据主要地位。介绍了当前3D打印常用的高分子材料(热塑性高分子和光敏树脂)和与之相适应的打印工艺(FDM、SLS、SLA、Polyjet等),并对它们的特性和优缺点进行了评述,讨论了这些3D打印材料和工艺的开发面临的问题和挑战。     

人体植入医用材料的3D打印技术研究进展

3D打印技术是一种与传统制备方式完全不同的新兴技术,是基于三维数学模型,通过逐层增加材料来实现成型的技术。3D打印技术在个性化设计以及复杂结构产品制备方面具有独特的优势,在人体植入物的结构设计和制造领域具有巨大潜力和研究价值,吸引了国内外工业界、医学界和社会媒体的广泛关注。目前制约该技术发展的主要因素是可打印材料种类有限。综述了几种人体植入医用材料及其3D打印成型技术,如骨支架、心脏血管支架以及药物定向运输材料的3D打印制备技术,并分析了以上技术各自的特点。最后结合各种3D打印成型技术的特点以及几个应用案例,对3D打印在人体植入物医学领域的发展进行了展望。     

3D打印技术及其在医疗领域的应用

3D打印技术是一种快速兴起的新型数字化制造技术,因具有设计自由、大规模定制以及快速原型制造等优点,在医学、航天、汽车、食品等领域应用前景广阔.随着精准化、个性化医疗需求的增长,3D打印技术逐渐被应用到医疗领域,如植入物制造、诊断平台和药物输送系统等,并成为目前较为前沿的研究领域之一,其个性化定制的特点使得3D打印技术能够根据患者的病情制备相应的医疗产品以帮助患者康复.因此,本文概述了3D打印技术的发展,分类介绍了可用于3D打印的医用材料,以及3D打印技术在医疗领域的应用.但是3D打印的植入物是静态的,无生命的,不能随着内环境的变化进行适应性调整,4D打印可以制造出具有"活性"且结构更为复杂的、与天然组织结构非常相似的工程化组织结构,其继承了3D打印技术优点的同时,弥补了现有3D打印的一些缺陷,未来在医学领域会有更广阔的应用前景.     

3D打印技术研究现状和关键技术EI北大核心CSCD

本文首先简要介绍了3D打印技术的基本原理及分类,然后重点介绍了有关金属材料3D打印的几种方法:电子束熔化成形(EBM)、激光选区熔化成形(SLM)、激光快速成形技术(LDMD)。简述了金属材料3D打印的应用领域及国内外发展情况及研究现状。文章最后结合国内外金属材料3D打印的研究现状,指出金属材料3D打印需要在打印用粉末、金属3D打印设备、3D打印零件无损检测方法、3D打印零件的失效行为和寿命预测等方面进行重点研究,并建立3D打印零件的无损检测标准规范以及3D打印材料全面力学性能数据库。     

光固化3D打印技术的专利现状及发展趋势

本文对光固化3D打印技术申请趋势,国内外主要申请人、光固化3D打印所涉及的技术领域以及我国光固化3D打印技术专利申请的分布情况、法律状态和申请趋势进行了分析。总结了光固化3D打印技术的专利现状以及发展趋势。我国光固化3D打印技术发展与国外基本同步,国内申请人缺少海外专利布局的意识。国内申请主要集中在光固化3D打印设备这一领域,关于光固化材料、光学器件和立体光源领域的改进较少,技术创新点和改进较为单一。结合我国相关专利的分布省份分析可知,光固化3D打印技术的研发主要集中在我国东南沿海发达地区,依托优势企业和高校科研能力,可以更好的促进技术发展。通过分析我国的专利类型和有效性,我国专利的稳定性和创新水平有待提高。     

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。     

3D打印设备国内产业化可行性分析

近年来，3D打印概念逐渐进入人们的视线，并掀起了一股讨论和发展的热潮。2011年2月，英国《经济学人》杂志在一篇题为《3D打印如何改变世界》的封面文章中指出：“3D打印技术未来的发展将使大规模的个性化生产成为可能，这将会带来全球制造业经济的重大变革”。2012年初，美国总统奥巴马就恢复美国制造业提出了一系列的发展方案，将3D打印技术确立为11项重要发展技术之一，并联合科研机构、高校和企业建立了美国国家3D打印研究所，     

3D打印：技术、材料、现状

3D打印技术以其独特的制造方式制作出了许多传统制造方式难以制作的产品,显示出广阔的发展前景,因此也引起政府和民众的极大关注。本文从3D打印技术、3D打印材料、国内外发展情况等几方面对3D打印做了一些介绍,同时对3D打印未来的发展趋势做了展望。     

3D打印成型技术人才培养模式探索

3D打印技术，又称为三维打印技术，是指通过可以打印出三维真实物体的打印机来实现立体打印，是正在迅猛发展的一项集光、机、电、计算机、数控及新材料于一体的先进制造技术，被称为引领第三次工业革命意义的制造技术。美国《时代》周刊已将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。早在上世纪80年代，关于3D打印的研究就已经开始，只不过3D打印过高的成本，打印每克成本10-100元使其目前只局限于工业领域，例如航天航空和汽车制造。让3D打印成本低廉化、技术普及化、产品量产化是3D打印目前最大的挑战。     

4D打印刺激响应形状记忆智能材料的研究现状与展望

4D打印技术是一种可变特性快速成型技术，主要以3D打印为基础，使用智能材料对所需物体进行增材制造，成型固件可在外界环境的刺激下，就其形状、结构或功能发生时间维度上的改变。该技术被提出以来，便受到广大学者的关注。随着对4D打印技术研究的不断深入，该技术在学科交叉融合中发挥着显著优势。首先对4D打印中的形状记忆智能材料的研究现状进行综述，其次阐述了基于形状记忆智能材料的4D打印技术在医疗，仿生，军事以及生活产品制造领域的应用研究，最后展望了4D打印形状记忆智能材料在未来发展中的潜在应用及挑战。     

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。     

漫谈3D打印——机遇与挑战

2014年9月21日,"2014新材料国际发展趋势高层论坛——3D打印材料技术前沿论坛"在与会代表的密切关注下,在西安高新技术开发区都市之门二层学术报告厅隆重召开,现场异常火爆,会场内外座无虚席。笔者全程听取了10位报告人关于3D打印材料,3D打印技术的主要特征、进展以及在工业和生物医学领域应用前景等方面的报告。正如中国工程院卢秉恒院士的报告所说,3D打印技术正在改变世界。3D打印是一种颠覆性的制造技术,参照的是打印机技术原理,分层加工。传统制造技术是"减材制造技术",3D打印则是"增材制造技术",它具有制造成本低、生产周期短、能最大限度满足个性化需求等优势。利用3D打印技术为飞机、宇宙飞船和聚变项目制造的零部件要比常规部件更轻、更坚固、更廉价。因为增材制造技术几乎是"零浪费",并且相比焊接和熔合的方法,产品更坚固、更轻。因此,3D打印技术被誉为"第三次工业革命最具标志性的生产工具"。     

工业级3D打印技术推动产品研发变革

工业级3D打印技术近几年蓬勃发展,出现了很多更高速、高性能、高质量的新工艺方法,航空航天、汽车等高端制造业也在积极应用工业级3D打印技术进行产品升级、新产品研发等工作,并取得了很好的效果。工业级3D打印技术的发展对产品研发的各方面都会产生影响,并逐渐推动产品研发工作多方面的变革。     

3D打印技术下的运动鞋设计发展趋势

目的 对3D打印运动鞋的发展历程及设计趋势进行研究。方法 通过文献调查,以目前为止生产销售的3D打印运动鞋统计数据为基础,对数据以及典型案例进行分析。结论 与传统运动鞋相比,3D打印运动鞋在定制化程度、设计自由度等多方面具有优势,但在成本与售价、普及程度、行业标准、商业化进程等方面尚存在明显不足。经过数年发展,3D打印运动鞋形成以SLS和FDM技术为主导的技术体系以及两大类设计模式,现阶段在设计上主要面临的问题包括：3D打印技术发展的制约、设计模式转变时的矛盾、行业标准不完善、大批量生产时高成本与低速度以及消费者接受度低等。随着3D打印技术的日臻完善,未来在与运动大数据高度结合的基础上,可向全鞋打印、个性化定制以及关注特殊群体的方向重点发展。     

3D打印的兵马俑文创服装设计定制化服务研究

目的 研究3D打印技术在文创服装制作上的应用。方法 运用文献资料法、田野考察法及实践性研究,对3D打印服装的技术以及定制化服务的相关情况进行概述,研究3D打印在文创产业的定制化服务方面的可行性及优势。以3D打印图案的兵马俑文创服装的制作过程为例,证明了3D打印技术可以用于文创类服装的定制化生产、制作。结论 3D打印技术支撑的兵马俑文创服饰的定制化服务具有良好的发展前景,并且其技术已经成熟,是一个极有潜力的产业。     

3D打印技术应用于大尺度建筑的研究进展

基于3D打印技术的自动化和智能化优势,将其应用于建筑业,成为当前工程领域研究的热点之一。但是,这种技术在设计方法、打印材料、打印设备以及施工工艺等方面还存在诸多问题,这在一定程度上限制了其大规模的推广应用。与其他应用领域相比,3D打印技术在建筑行业中的应用目前还处于初级阶段。相较于传统的建筑施工,3D打印技术具有如下潜在优势:(1)机械化程度高,施工快,成本低;(2)无模板施工,资源消耗少;(3)劳动强度低,节省人力;(4)施工过程安全、清洁、精确;(5)设计自由,实现轻质高强及多功能;(6)高度定制化,实现标准化与个性化的统一。 然而,由于3D打印技术与传统施工技术的不同,导致传统的普通混凝土无法直接应用于3D打印。而以层层堆叠方式打印的材料则普遍存在结构强度较低、层间形成施工冷缝等问题。因此,近年来研究者们在材料配合比、结构优化设计、评价标准以及施工工艺等方面不断探索,并取得了丰硕的成果。最近,已有不少3D打印技术成功应用于个性化住宅、桥梁建造等的案例报道。 在建筑业大尺度3D打印技术中已取得成功应用的包括轮廓成型工艺、混凝土打印工艺、D型打印工艺和数字建造工艺,其中轮廓成型工艺现已成为主流的建筑3D打印技术。建筑业3D打印建造技术的主要特征可概括为:基于挤出工艺分层打印混凝土、粉末台面配合使用粘结技术以及增强网格。为了满足3D打印的要求,在打印过程中,打印材料需要保持一定的可挤出性、可建造性、粘结性、可工作时间以及高强度。同时,混凝土结构需要一定的增强措施以确保结构的安全可靠性。此外,随着不同技术之间的相互融合,涉及到具体的项目应用时,可以采用某几个技术的联合。 本文系统总结了大尺度3D打印建造技术的发展过程和研究进展。以纤维增强水泥基材料为打印材料,综述了3D打印技术中原材料选择、材料特性、结构增强措施等关键问题。最后,对建筑3D打印技术的发展方向做了展望,以期为3D打印技术在建筑业中的应用推广提供借鉴。     

3D打印终极核心技术多元材料的任意分布同时打印技术问世

正据报道,历经6年时间,由独立研究员李畅教授领导的研发团队在3D打印技术上取得了重大突破,研发出被世界3D打印界称为3D打印终极核心技术的"多元材料的任意分布同时打印"技术。该技术意味着全球3D打印批量化生产时代已经到来。据李畅教授介绍,自3D打印出现以来,逐层(逐点)加工被认为是实现3D打印的唯一可行的途径,但是这种方法存在致命缺点,即打印速度和打印精度成反比,若提高精度必然导     

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。     

3D打印隔热材料研究进展

3D打印技术能够实现面向性能的设计以及非常规结构的制造,其在隔热领域的应用可以使材料具有更加精细、可控、定制化的结构与功能。当前,3D打印隔热材料技术仍处于快速迭代期,打印材料、结构设计和制造工艺等技术瓶颈尚待突破。本文对3D打印隔热材料的现状进行了综述,简要分析了在隔热材料制造方面较有前景的3D打印工艺,对比了各工艺的优缺点以及适用的材料类型,着重讨论了3D打印陶瓷、发泡混凝土、泡沫塑料和气凝胶材料在隔热领域的研究进展,最后总结了目前面临的技术挑战和未来的主要发展方向。     

高分子材料3D打印技术的研究进展

高分子材料3D打印技术已在医疗、航空航天、工业制造等领域崭露头角并创造了巨大的经济价值和社会效益.通过综述大量的文献,主要介绍了几种常见高分子3D打印技术的工作原理、优缺点以及应用状况,最后展望了未来高分子材料3D打印技术的发展趋势.