一台3d打印机要多少钱油墨行业涉及到什么领域

原标题:2016年3D打印技术五大新进展

2015年对于整个产业来讲尤为重要,作为转折年,虽波折不断,但也是硕果累累。作为一项发展势头迅猛的现代科技,3D打印技术更新不但没有因此停止,反而加速前进,在2016年伊始就取得了多项进展。如中科院创造的SLA成型技术破100倍速的奇迹;国内外联合研究微细胞打印技术取得新突破;美国科学家开发新型3D打印工艺或让SLS成为历史等。这些新技术,新突破,昭示着3D打印又将开启一个新纪元!

NO.1 中科院光固化3D打印提升100倍速

最近,中科院福建物构所3D打印工程技术研发中心林文雄课题组在国内首次突破了可连续打印的3D打印快速成型关键技术,并开发出了一款超级快速的连续打印的数字投影(DLP)?3D打印机。据了解,该3D打印机的速度达到了创记录的600 mm/h,可以在短短6分钟内,从树脂槽中“拉”出一个高度为60 mm的三维物体,而同样物体采用传统的立体光固化成型工艺(SLA)来打印则需要约10个小时,速度提高了足足有100倍!

传统的SLA技术采用逐层固化、层层累积的方式来构造三维物体,层与层之间需中断光照射,然后在已固化区域表面重新覆盖或填充精确、均匀的光敏树脂,再 进行光照射形成新的固化层,这种方式系统复杂且耗时。2015年3月,美国Carbon3D公司最早提出“连续液面生长技术”(CLIP)。该技术是通过 透氧材料特氟龙引入氧气作为固化抑制剂,在树脂底部形成一层薄的液态抑制固化层,形成“固化死区”,避免已固化区域与底部粘连,使固化过程保持连续性,不 仅解决了传统SLA成型方式的一些缺陷,而且比传统的3D打印速度快25—100倍,达到500mm/h。

而本次中科院塑造的新型成型技术能够获得最大打印速度超过600 mm/h,比美国Carbon3D公司发布的连续3D打印设备速度快约20%。

NO.2 机器人3D打印玻璃工艺问世

之前我们曾听说过美国MIT在玻璃3D打印成型技术上有所突破,然而他们并不是唯一一家。弗吉尼亚理工大学和罗得岛大学设计学院也在这条研发道路上跨出 了重要的一步,他们推出了一个基于机器人的3D打印玻璃程序,并且已经取得了一定的成果。据了解,这项新技术被称为六轴玻璃打印,在2013年由玻璃机器 人实验室提出,主要由Stefanie Pender和Nathan King两人协作开发,目的就是找到玻璃材料和前沿制造技术的结合点。

目前,他们研发的这项机器人结合3D打印技术创造玻璃制品虽然展现出来产品还比较粗糙,但这确实是一项意义非凡的创造。通常情况下,3D打印的过程都是 靠喷头的移动形成具体的形状,而他们是利用的一个机器人手臂,由于机器人手臂拥有高度的自由度与灵活性,从而弥补了传统架构过于机械化的各种缺陷。这项技 术的诞生不仅对于玻璃工艺品制造领域一大促进,更能够促进3D打印技术与机器人加速融合。

NO.3 美科学家开发全新3D打印工艺!

众所周知,目前主流的金属3D打印采用的是激光或者电子束烧结技术,而使用高能量的激光或者电子束扫描金属粉末床,使金属粉末熔化然后粘结在一起冷却成 型进而逐层打印。然而,这项技术或许将逐渐被淘汰掉。近日,美国西北大学的一个科研团队开发出了一种全新的金属3D打印方法,可以说完全颠覆了以往的技 术,它完全摒弃了激光或者电子束,而是采用了一种特质液体油墨和常见的熔炉分两步进行,第一步的成形方法和常见的非常类似。

这个科研团队发明了一种混合了金属粉末、溶剂和弹性体粘结剂(一种医学领域经常会用到的聚合物)的特殊油墨,这种油墨可以在室温条件下直接用喷嘴挤出瞬 间凝固,而其中因为使用了弹性体粘结剂,所以在这一阶段打印出的3D对象可以高度折叠或弯曲成更加复杂的结构,并且可以高达数百层厚而不至于坍塌,然后将 已经形成的3D结构放在普通熔炉内进行烧结,金属粉末经过加热则会融化永久的粘结在一起。

传统激光、电子束烧结虽然能形成极强的金属 3D结构,但其成本高昂且耗时,而像一种中控的零部件使用这种方法还有一些限制,其次,用激光逐层加热的方法会在不同的区域产生加热和冷却的应力,破坏打 印对象的微观结构。而使用这种新方法,在熔炉内进行加热确保了均匀的温度和致密结构烧结,不会产生翘曲和开裂。并且,它可以一次使用多个挤出喷嘴,以更快 速度打印出高达数米的3D结构,唯一的限制可能就是熔炉的尺寸了。

NO.4 3D打印人体微***和干细胞

过去,胚胎干细胞3D打印机只能制造平面排列或简单的堆积,这被称为细胞“石笋”。如今,研究者声称他们首次开发出能够用3D打印技术来装填胚胎干细胞的方法。他们发明了一种胚胎干细胞3D打印机,能够通过逐层构建的方式来装填干细胞,从而形成所需要的立体结构。

这项研究是由北京清华大学(Tsinghua University)的孙伟教授和费城德雷塞尔大学(Drexel University)的机械工程教授合作进行,他们声称可以在可控条件下用3D打印来快速制造胚体,生产一模一样的胚胎干细胞模块,理论上这些模块还可 以像乐高积木一样搭建组织甚至微***。

实验中,研究者同时还用水凝胶打印了小鼠胚胎干细胞,这种材料与软性隐形眼镜的材料属同类。而且,据他们的最新研究显示,90%的细胞能够在打印过程中 存活下来,这些细胞会在水凝胶支架中增殖成胚体,还会分泌健康胚胎干细胞才会分泌的蛋白,而且还能将水凝胶再次溶解获得胚体。

他们的下一步工作是研究怎样通过改变打印和结构参数来调整胚体的尺寸,以及怎么通过改变胚体尺寸来制造不同种类的细胞。这样能够促进临近的不同细胞同时生长,为在实验室生长微***奠定基础。

最近,瑞士联邦工学院在3D打印领域颇为活跃,他们同样也是业绩赫赫:包括通过生物聚合物和软骨细胞打造了一只耳朵和鼻子的生物打印; 通过在三维打印的基础上加上合成物的局部控制的组合物(第四维度)和颗粒方向(第五维度)的材料设计实现的5D打印;以及可制造更高性能触摸屏的3D打印 金银纳米墙技术。

专注于纳米打印的CytoSurge公司的创始人DR. MICHAEL GABI 和 DR. PASCAL BEHR正是来自瑞士联邦工学院。他们拥有的核心技术是专利的FluidFM技术,FluidFM技术是一种重塑微管的技术,FluidFM移液器微管有 比人类头发的直径还要小500倍的孔径。这种独特的结合了力显微镜和微流控技术的技术提升业界的应用程序到一个更高的水平,并带来真正独特的组 合,FluidFM的应用领域包括从单细胞生物到表面分析以及更多,带来最苛刻的纳米操纵任务实验的灵活性。

CytoSurge与瑞士联邦工学院的联合使得FluidFM技术与3D打印几乎深度结合起来,瑞士联邦工学院通过整合FluidFM Probes到打印机上,这项技术不仅仅可以实现例如金、银、铜这些金属的纳米级打印,还可以打印细胞和复合材料。这带来了潜在的颠覆,从手表业,到生物 打印,再到微机电以及更多行业。从此迈出了3D打印逐渐走向纳米领域的脚步,即将为世界制造业创造广阔的商业空间。

原标题:带您到南海看3D打印:只需三样东西,想打啥就打啥

如今,3D打印如火如荼,不时有新闻跳出:芬兰用3D打印技术为“吃货”制作自己设计的专属食物;英国科学家用3D打印机打印出胚胎干细胞;美国研究人员用3D打印技术开发出用以提取太赫兹波段的微波和红外光中间地带的新晶体……

有人说3D打印是“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”。3D打印机到底是啥?它是怎么工作的?南海新区就有一家3D打印企业——威海先临三维科技有限公司,笔者带您一探究竟。

一顿饭功夫打印出一款新型汽车仪表台

日前,笔者来到先临三维科技公司一楼的3D打印创新应用服务中心,只见一个个充满创意的作品展现在面前:航天零部件、人体骨架、小提琴……展品涉及工业、生物医疗、文化创意、家庭装饰等各个领域。

“有些产品结构非常复杂,有的是创意产品,传统制作工艺根本无法制作,需要用打印机打印出来。”公司总经理毕崇良边说边把笔者带到了展厅后面的实验室。

在实验室,诸多3D打印机大小不一、形状不一,个头大的像立式冰箱,个头小的像微波炉。通上电,连上电脑,毕崇良选择了一个新型汽车仪表台的三维图像,开始打印。

一根细细线管就像春蚕吐丝一样开始工作。这根线管上面连接着原料盒,下面链接着打印头,打印头拖着线管在平台上来回移动,所过之处形成了一个仪表台的平面形状。大约1个小时后,一只白色的仪表台打印完成。

汽车的仪表台通过注塑完成,一次性能生产很多台,为什么要费这么大力气用打印机打印呢?毕崇良说,3D打印的优势不在于批量生产,而在于个性化设计。打印的这个仪表台也不是直接用于汽车,而是为汽车零配件公司提供的试验模。此外,打印是用“增材”的方法,可以减少浪费,节省材料。

拿一款新型汽车的制造来说,需要的零部件都是全新的。就仪表台而言,汽车零部件公司要制造一款新型仪表台,需要根据汽车制造方提供的各项数据制造模具,然后才能比照模具进行仪表台的制作。仪表台完成后送回汽车制造方进行试验,如果不合适,则重新制作模具。如此一来,耗时费力。

“3D打印可以根据三维数据,直接制作汽车所需的仪表台模具,省去了反复试验的麻烦。”毕崇良说,通过3D打印制作仪表台试验模,可以为汽车零部件制造商节约80%的成本。

3D打印用于个性化、新型化的设计。那么,3D打印都需要什么东西呢?

“3D打印需要3D数据、3D材料、3D打印设备,有了这三样东西,想打啥就打啥。”毕崇良说。

3D数据可由设计师天马行空地设计,可以把风马牛不相及的东西结合在一起。

3D材料不是普通打印机用的油墨。先临三维科技用以打印的材料包括金属、尼龙、树脂、彩蜡等。随着3D打印应用领域的不断扩大,食物原材料也可用作3D材料,打印个性化食物。在生物领域,一些医用新材料作为3D材料打印符合病人情况的个性化专用假肢,甚至可以用骨髓干细胞打印组织***。

3D打印设备就是3D打印机。先临三维科技的业务范围就是三维数字化及三维打印技术服务、三维数字化设备及3D打印设备的研发生产与销售。

“3D打印覆盖面广泛到无法想象。可以说,只有想不到的,没有打印不了的。”毕崇良说,先临三维科技专注于3D数字化与3D打印技术,将两项技术融合创新,提供装备及服务一体化综合解决方案,应用于工业制造、生物医疗、文化创意等领域。3D数字技术综合解决方案可用在汽车制造、航空航天、模具制造、电子电器、消费品等行业,帮助提高效率、提升品质、降低损耗。

南海新区将开设3D课堂教育

威海先临三维科技有限公司是杭州先临三维科技股份有限公司的子公司,是中国3D数字化与3D打印第一股。去年5月,先临三维科技看准了南海新区良好的投资创业环境,正式在当地注册成立。如今公司发展顺利,致力于建设3D数字化与3D打印技术生态系统,在销售规模、技术种类等多方面均处于行业领先水平。

3D打印在国外是新兴产业,放在国内更加“年轻”,具有三维技能素质的人才更是少之又少。

“在3D打印世界,唯一的限制就是对3D打印的了解及想象力。”已经意识到3D打印时代来临的先临三维科技,决定把产业扩展到3D教育领域,定向培养3D人才。

在3D知识推广上,先临三维科技通过设置3D课堂、3D活动室、开设创客课堂等方式,向更多人展示3D打印的魅力。

此外,他们还谋划在学校开展3D教育。“机器人可以成为一门课程,航模可以成为一门课程,同样,3D打印也是一门课程,并且是与历史、生物、地理、化学、物理等其他学科知识相关联的一门课程,学生可以运用学到的各科知识发挥想象力进行创作。”毕崇良说,今后,他们将在南海新区的中学里开展3D特色教育,培养具有3D思维的高素质人才,并以此为中心辐射整个威海。

在校企合作模式探索上,先临三维科技将与学校的特色教育相结合,在学校设立3D教室,配备桌面打印机等3D教学设备,并安排专业人员为学生教学,把3D打印技术融入科技、物理等学科,开设科普性质课程,为有兴趣的孩子开辟广阔天地,培养3D人才。

“今后,我们会全面推进‘3D打印+互联网’战略,全力建设线上3D打印云平台,形成线上线下3D打印生态系统,打造具有国际影响力的3D打印企业。”谈到下一步的发展思路,毕崇良说。

参考资料

 

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