為患者3D打印特異性部分手指假體

來自奧馬哈內布拉斯加大學的研究人員Keaton Young,James E. Pierce和James M. Zuniga在“身體動力,3D打印部分手指假肢的評估:案例研究”中探索通過3D打印製作假肢。

來自奧馬哈內布拉斯加大學的研究人員Keaton Young,James E. Pierce和James M. Zuniga在“身體動力,3D打印部分手指假肢的評估:案例研究”中探索通過3D打印製作假肢。在這裡,他們了解更多關於手部假肢如何能夠改變一名72歲男性的部分手指截肢的生活質量。手部的部分損失(例如手指的部分損失)被認為是“輕微的截肢”,到2050年,預計將有近360萬截肢影響個人生活質量。許多假肢能夠極大地幫助改善日常生活,同時改善:
1、心理社會自尊
2、身體形象
3、肢體協調
4、身體勻稱
由於設計較差導致以及截肢者對美學不滿意的自我意識。高達70%的假肢患者報告對他們不滿意。在本研究中檢查的案例研究中,一人右手丟失了部分食指。他以前一直在使用鈦MCP-Driver™手指假肢也取得了一些成功,但這些成本高達9,000美元至19,000美元。鈦裝置將用作本研究中創建的鈦裝置的比較。

研究對像在左手近端指間關節截肢

研究對像在左手近端指間關節截肢

隨著病例研究患者手部的虛弱區域以及其他未受影響的手(其作為假體模型)被掃描,配件開始遠程製作。3D打印部件允許通過三個分段部分進行夾緊抓握,其中每個部分之間具有簡單的樞轉接頭。“該設備使用定制的軟氯丁橡膠鑄件固定在手掌上,用於創建一個錨定點,用於驅動設備發生並減少用戶可能從尼龍繩中受到的摩擦力用於在LFP的指間關節周圍產生旋轉力,在指尖上添加一個矽膠手柄,以增加抓握順從性,並防止抓握物體的滑動。假體的初始尺寸是遠程進行的,並開始指導患者拍攝受影響和未受影響的肢體,包括已知的可測量尺度,例如公製網格紙。

A: 一個渲染的LFP CAD模型。B:使用3D打印的手指假肢在未受影響的手和受影響的手之間手對稱。C:參與者打開箱子測試。D:參與者在電子鍵盤上打字
零件使用Ultimaker 2 3D打印機採用 PLA材料打印,包括其他組件,如尼龍繩和彈性繩,用於彎曲和伸展,以及用於“軟插座”的襯墊形式和用於減少摩擦的保護性覆蓋物。結果令人印象深刻,因為患者的手指能夠在沒有任何假體附著的情況下靈活完成任務。通過對比,使用假肢,他可以移動22 BPM,而未受影響的肢體移動30 BPM。本地3D打印手指假肢(LPF)提供與MFP設備類似的結果,特定於任務的效率提高到73%。研究人員表示,這證明LFP或MFP可以提高用戶的靈活性。
“隨著3D打印的可訪問性不斷擴大,3D打印有很大的潛力為多種新的醫療應用和設備鋪平道路,這可能會改變未來醫療設備的製造過程。”研究人員總結道。

NAKED Prosthetics Inc. MCP驅動器手指假肢

NAKED Prosthetics Inc. MCP驅動器手指假肢 , 失去肢體功能,截肢或處理先天性缺陷意味著他們必須比正常人更努力地做他們認為理所當然的事情,比如走路,跑步,抓物品,吃飯,彈奏樂器。世界各地的設計師利用3D打印的優勢改變了許多人的生活,從假肢到拐杖,輔助戶外活動的設備等,在未來,3D打印必將更好的服務於人們。

(編譯自3Deasy-pitnt.com)如有轉載請列明

印度公司開髮用於角膜移植的生物3D打印“液體角膜”

在過去的幾年裡,世界各地的生物打印公司不斷增長,因為醫療領域是利用3D打印的最令人興奮的行業之一。

在過去的幾年裡,世界各地的生物打印公司不斷增長,因為醫療領域是利用3D打印的最令人興奮的行業之一。畢竟,健康是大多數人的首要任務之一,一些頂級生物技術創業公司甚至創造出柔軟的人體組織樣結構,血管網絡和三維肝臟組織結構進行實驗。除了3D打印中的一些技術里程碑外,現在位於班加羅爾的Pandorum Technologies公司成功設計了角膜組織。由於它們含有細胞的水凝膠,它們可以通過再生促進角膜傷口的無疤痕癒合。像行業中的大多數公司一樣,Pandorum正在推動該技術,希望最終不需要捐贈者移植人造眼角膜。

Pandorum的生物工程角膜

Pandorum的生物工程角膜
        角膜是眼睛前方的薄片透明組織,類似於軟性隱形眼鏡,容易受到疾病和傷害。世界衛生組織(WHO)估計,2010年角膜混濁佔世界盲人人口的7%,使其成為失明的第三大常見原因。全球有超過1200萬人在等待角膜移植,而估計20%的兒童失明是由角膜引起的。僅在印度,雙側角膜失明影響了120萬人,並且沒有足夠的捐贈角膜進行移植手術。幾年前,全球範圍內的一項調查量化了角膜移植組織的嚴重短缺,雖然世界各地有少量角膜捐贈,但生物工程尋找替代解決方案也至關重要。
         Pandorum的新型水凝膠使用專門的干細胞和生物模擬物的組合,可以以微創方式直接應用於角膜傷口和穿孔的“液體角膜”,並用於印刷嵌入活角膜細胞的透明和可縫合的角膜微透鏡,以用於治療應用和未來的人體植入治療視力損害。具有角膜細胞的生物工程細胞外基質被開發為“液體角膜”和用於人類植入的角膜移植物是通過組織工程恢復視力的再生方法。它專為簡單,微創的應用程序而設計,以減少術後藥物和護理的需要。
      該組織工程和再生醫學初創公司於去年4月在加拿大溫哥華舉行的視覺與眼科研究協會(ARVO)年會上宣布開展生物工程角膜組織研究。Pandorum的聯合創始人Tuhin Bhowmick說,能夠生物工程化人體角膜等關鍵組織是一個重要的里程碑。雖然這項工作目前處於動物研究階段,但研究團隊正在為他們的第一個“被戰”做好準備。據了解,ARVO成立於1928年,是全球最大的眼科和視力研究機構,擁有來自75個國家的近12,000名研究人員和臨床醫生。由於亞太地區是全球市場中增長最快的生物 3D打印區域,因為存在龐大的患者人口和包括印度和中國在內的不斷發展的經濟體,這對印度公司進行這項開創性的工作是一件非常重要的事情。醫療行業。根據印度品牌資產基金會的數據,2017年印度醫療保健行業是增長最快的行業之一,自2015年以來年增長率超過22%,預計到2022年將達到1300億美元。

Pandorum科學家在組織工程實驗室工作

Pandorum科學家在組織工程實驗室工作
andorum並不是第一家嘗試製造角膜的組織工程創業公司,位於北卡羅來納州的生物打印創業公司Precise Bio宣布計劃推進其對生物打印角膜的研究。該公司是第一家將3D打印角膜移植物到動物體內的公司,併計劃很快開始使用適合移植的人類角膜。今年早些時候,韓國研究人員用透明的bioink成功地為角膜生物打印組織。在學術方面,紐卡斯爾大學的研究人員成功地從乾細胞bioink中成功地3D打印了角膜。隨著所有的創業公司和大學研究人員競相創造最有效和功能性器官,有朝一日可能取代器官移植。生物 3D打印領域正在進入一個非常激動人心的時期,但將這些療法變為現實的一些重大挑戰仍然存在。

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NASA 3D打印機製造火箭部件的創新歷史

美國航空航天局(簡稱NASA)不僅是美國聯邦政府的一個行政性科研機構,而且還是第一個將人送上月球,並且在航空航天領域運用3D打印製造最為成熟的航天先驅者。

美國航空航天局(簡稱NASA)不僅是美國聯邦政府的一個行政性科研機構,而且還是第一個將人送上月球,並且在航空航天領域運用3D打印製造最為成熟的航天先驅者。3D打印使他們突破了新的邊界,改進了火箭。接下來,就讓我們來看看NASA有關3D打印機在航天航空領域使用的歷史以及未來的前景。

NASA 3D打印機製造火箭部件的創新歷史

       為什麼NASA要選擇3D打印技術製造航天航空部件?

航空局必須跟上最新的創新,並不斷尋求火箭設計的改進。過去幾年3D打印製造這項技術為美國宇航局提供了許多好處。

火箭設計中最重要的部分是如何減低部件的重量,而3D打印正是這一問題的最佳解決方案。也是製造火箭的一個重要方面。3D打印還可以實現快速生產。利用3D打印進行原型設計,可以讓研究人員相應地調整設計,這既節省成本,又節省時間。完美的原型可以很容易地成為最終產品,所有需要做的就是將3D模型發送到最終技術中進行3D打印。

NASA 3D打印機製造火箭部件的創新歷史

左圖顯示的是直接從3D打印機輸出的引擎部件,右圖顯示的是後處理完成後的部件。

美國航天局是3D打印的高質量機械零件,耐高達3300°C(6000°F),甚至與火箭一樣複雜。火箭零件必須是完美的。即使是最小的錯誤也會危及整個任務,造成絕對的災難。NASA相信3D打印技術能夠達到最高標準。

NASA 3D打印的相關歷史

關於美國宇航局3D打印的第一條新聞要追溯到2013年,當時他們提出了一系列問題:“什麼東西能在幾乎6000華氏度的高溫下不熔化?什麼東西在極端的壓力下沒有破裂?從生產到測試如何做到在三週的時間內完成?什麼能使昂貴的火箭零件的成本降低60%或更多?

NASA 3D打印機製造火箭部件的創新歷史

       答案是3D打印製造。美國國家航空航天局證實,對3D打印部件的測試結果表明,它們與傳統製造的部件沒有區別。負責監督測試的推進工程師桑德拉·埃拉姆·格林研究了測試結果,他說:“在所有的熱火測試中,兩個獨立的3D打印噴射器工作得很穩定。”

3D打印使美國宇航局擁有耐用、耐熱和復雜的零件。除此之外,它還將成本降低了50%以上,從每部分10000美元降低到不足5000美元。生產效率也更高,生產大約需要40個小時。

如何使用3D打印製造引擎?

美國航天局並沒有停止使用3D打印機打印引擎部件。到2015年,他們已經開發出多個發動機部件,並一起進行了測試。他們產生了20000磅的推力!3D打印引擎經理伊麗莎白·羅伯遜(Elizabeth Robertson)評論說:“我們製造並測試了製造3D打印火箭引擎所需的大約75%的零件。通過對渦輪泵、噴射器和閥門進行測試,我們已經證明,可以為多種用途(如登陸器、空間推進或火箭發動機的上層)建造3D打印發動機。”

我們能把3D打印機送到火星上嗎?

這絕對是美國宇航局3D打印歷史的重要組成部分。他們發起了一場3D打印地挑戰,以期獲得殖民火星的最佳想法。

最好的辦法是發送3D打印機,為人們的到來做好一切準備。這個解決方案意味著在另一個星球上實現全自動化和獨立製造!3D打印製造使用根據環境調整的新材料和開發解決方案。這意味著可以進行最高程度的定制。

美國國家航空航天局的最新消息是一種用於3D打印火箭推進部件的銅基合金。新開發的銅合金對美國宇航局特別有吸引力,因為它是一種強導電材料。他們已經用3D打印了燃燒室襯里和噴油器面板。

這種合金符合最高的航空航天等級標準。美國國家航空航天局的試驗證明,這種材料在50%厚的層(0.045毫米)下表現更好,這使得冷卻速度更快,並加快了生產時間。然後通過熱等靜壓機對零件進行拉伸,以降低金屬的孔隙率,最後將其送至後處理和室溫拉伸試驗。

採用銅合金製作的三維打印件具有良好的導熱性、抗變形性和高溫強度。這可以真正改變太空旅行的未來,因為我們將能夠更快、更便宜地打印火箭發動機零件,而且它們將更輕,從而減少燃料的使用。

如你所見,美國國家航空航天局使用3D打印技術的時間只有6年多,並且取得了一些巨大的突破。他們的3D打印金屬發動機部件可以承受超過3000°C的溫度和發射過程中產生的大量應力。我們甚至開始在太空中進行3D打印!

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Huisman交付全球首個3D打印海上起重機吊鉤

豪氏威馬集團(Huisman)今年3月已經成功交付了全球第一款經過認證的3D打印起重機吊鉤。

豪氏威馬集團(Huisman)今年3月已經成功交付了全球第一款經過認證的3D打印起重機吊鉤。在超過安全工作負荷兩倍的負載測試後情況下,通過了美國船級社(ABS)的海上使用認證。

第一艘安裝3D打印吊鉤的船隻是“OOS Serooskerke”號,其姐妹船“OOS Walcheren”號也將配備一個36噸安全負載的3D打印吊鉤。這兩種掛鉤都是在Huisman的捷克工廠生產。

這個吊鉤使用的是“線弧增材製造(WAAM)”的3D打印技術,這種獨特的WAAM技術可用於生產具有高等級拉伸鋼的中型到大型部件,其中包括一個自身打印重量接近1000公斤的大型四爪吊鉤。據了解,這種打印方式在海事行業越來越多地被使用。3D打印對大型吊鉤來講最大的一個好處是減少了交貨時間,相對鍛件和鑄件來說成本效益更優,且質量水準更高。WAAM不僅可以用於製造起重機吊鉤,還可以製造出其他復雜形狀的組件。

Huisman表示,這次產品交付是海運和離岸工業對3D打印技術產品認可的重要一步。

Huisman研發團隊研究了3D打印材料的質量,包括強度和疲勞度,並對其進行了可能的各向異性(不同尺寸方向的不同材料性能)的測試。去年,Huisman成功地對世界上首個3D打印海上起重機吊鉤進行了80噸的載荷試驗和所有相關的質量控制檢測。

WAAM技術不僅可以應用於起重機吊鉤的製造,Huisman同樣可以利用它來製造具有復雜形狀或者是交期短、局部材料可替代的其他組件,並且不斷改善打印件的耐磨性和耐腐蝕性。

本次成功試驗,意味著Huisman現在可以使用WAAM來製造可靠的部件。在不久的將來,Huisman還計劃通過降低技術成本來進一步改善WAAM過程,降低成本價格,將製造能力提高至2500公斤的物件。

來源:國際船舶網


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令人驚豔的3D打印噴氣飛行背包

要是能擁有這樣一款飛行器,從此或許可以告別上下班高峰期擠公交擠地鐵,堵車的糟心日子了。不過別不信,還真有一家名叫Martin Aircraft的英國公司已經打造出了這種飛行器,並號稱全球唯一真正的飛行背包。

要是能擁有這樣一款飛行器,從此或許可以告別上下班高峰期擠公交擠地鐵,堵車的糟心日子了。不過別不信,還真有一家名叫Martin Aircraft的英國公司已經打造出了這種飛行器,並號稱全球唯一真正的飛行背包。據悉,這架飛機的機身是由3D打印的鈦合金零件製造的,其次它使用了可替代襟翼和副翼等移動表面的兩種關鍵「吹氣」技術。與大部分飛行背包採用火箭和水蒸汽噴射來提供動力不同,Martin Aircraft推出的產品,利用噴氣式旋渦實現垂直起降。它的飛行時速達到100英里,飛行高度可以超過13048米,目前的續航時間已經達到了10分鐘。這款飛行背包除了可以提供足夠的動力,在設計上也獨具匠心,小而輕便,可以放在汽車後備箱。

令人驚豔的3D打印噴氣飛行背包

(圖片來源:BAE系統公司官網)     噴氣飛行背包或許大多數人能接受,因為已有噴水背包這樣海上游玩項目的先例,不過飛行背包的飛行距離讓人感覺像是鬧著玩似的。但是如果把飛機也“噴”上天,你覺得怎麼樣?就在上週四,世界上第一架被「噴」上天的無襟翼飛機在威爾士西北部進行了首次飛行。

(圖片來源:BAE系統公司官網)     這架由英國國防巨頭BAE與曼徹斯特大學的研究人員合作的飛機從頭到腳,從裡到外都讓人耳目一新。首先這架飛機的機身是由3D打印的鈦合金零件製造的,其次它使用了可替代襟翼和副翼等移動表面的兩種關鍵「吹氣」技術。
襟翼和副翼是飛機機翼上的重要組成部分。飛機上的兩個機翼,每個上面都有一個襟翼和副翼。靠近機身的是襟翼,遠離機身的是副翼。簡單的來說,襟翼是管飛機起飛著陸的,副翼是管飛機轉彎的。「吹氣」技術替代襟翼和副翼能夠改善飛機的性能以及人們對飛機的控制,這也是可能徹底改變未來飛機設計的兩項技術。第一種是機翼循環控制。在這種情況下,來自飛機發動機的空氣被排出並超音速“噴出”,通過特殊形狀的機翼後緣周圍的狹窄槽,以完成與副翼相同的工作。第二個是射流推力矢量。這包括通過吹動噴嘴內的空氣來改變飛機的俯仰來偏轉發動機的噴氣排氣。
如今,傳統飛機依賴於襟翼、副翼、升降舵、方向舵等進行更複雜的飛行。儘管經過了一個多世紀的發展,但它是一個非常粗糙的系統,效率低下,並且依賴於復雜、昂貴、重型的機械部件才能工作。BAE系統公司表示,用吹氣技術取代運動表面,可以開發出更輕、更可靠、更便宜和更好性能的飛機,這也為未來的飛機設計鋪平了道路。
而且,這些技術還可以改善飛機的隱身性,因為它們減少了目前使飛機在雷達上容易被觀察到的間隙和邊緣,因此也將被應用於未來戰鬥空氣系統的開發。這種飛機也與現在的噴氣式飛機有著本質的區別。目前的噴氣式飛機所使用的噴氣發動機靠燃料燃燒時產生的氣體向後高速噴射的反沖作用使飛機向前飛行,它可使飛機獲得更大的推力,飛得更快。
但其實這個項目的前期尖端技術積累和試驗也經過了漫長的時間。且這項技術還未真正成熟,如目前還只適用於單引擎飛機等,無法直接用在載人飛機上。

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無人駕駛看不夠?3D打印汽車已經上線!

全球首個無人駕駛工程師實訓基地,看見無人駕駛工程師們正在玻璃房內專心作業,工廠內,無人駕駛汽車、無人駕駛咖啡機、無人觀光車等黑科技吸引了記者的眼球。

無人駕駛看不夠? 3D打印汽車已經上線!

2019年中國數博會即將開幕!

並且將會帶來新型無人駕駛SUV

以及金屬3D打印技術

更高的挑戰、更新的技術

更多黑科技的精彩呈現

5月9日下午2點,記者走進全球首個無人駕駛工程師實訓基地,看見無人駕駛工程師們正在玻璃房內專心作業,工廠內,無人駕駛汽車、無人駕駛咖啡機、無人觀光車等黑科技吸引了記者的眼球。

無人駕駛看不夠? 3D打印汽車已經上線!

據了解,該無人駕駛工程師實訓基地,由無人駕駛移動服務空間PIX翰凱斯團隊、矽谷前沿科技教育平台優達學城(Udacity)、全球首個無人駕駛開源軟件Autoware聯合打造。而無人駕駛移動服務空間PIX團隊,專注於運動控制、機器人技術、自動駕駛、模塊化設計、智能製造的研究及開發。同時,為凝聚國內外無人駕駛和人工智能的精英,一起推動無人駕駛產業發展,PIX翰凱斯團隊以開源共享為理念,建立了共享工廠、共享社區、共享無人車測試的基地。

無人駕駛看不夠? 3D打印汽車已經上線!

“落戶貴陽的這個無人駕駛工程師實訓基地已經取得了很好的效果,我們全球已經有100多個工程師真正到了貴陽進行實訓以及協作活動,我們也希望通過這樣的方式能夠把全球更多的人工智能尖端人才和機構匯集到貴州貴陽,能夠形成一個無人駕駛的產業生態。”翰凱斯首席運營官曹雨騰PIX翰凱斯通過模塊化設計、結合全新的製造體系,可以滿足自主移動的各種應用需求,可以靈活實現無人觀光車、無人酒店、無人卡拉ok、無人零售車、無人物流車、無人安全巡防等等,應用於居住區、園區、風景區、停車場、機場、購物中心等場景,集中調度可提昇道路利用率,從而創造更美好的城市生活。

無人駕駛看不夠? 3D打印汽車已經上線!

2018年底,貴陽在全省率先開通5G基站,在此條件下,翰凱斯開展了遠程駕駛試驗,實現了基於5G的無人駕駛遠程控制,如遇緊急情況,工作人員可在0.05秒內接管汽車控制,並把前進、加速、剎車、轉彎等指令傳到車輛上,為無人駕駛汽車安全行駛提供保障。

無人駕駛看不夠? 3D打印汽車已經上線!

除了無人駕駛,金屬3D打印也是翰凱斯的一大特色。

“不同於傳統的汽車底盤,翰凱斯無人駕駛車的底盤、外殼、許多零件都是通過打印機打印出來的。”曹雨騰告訴記者,翰凱斯針對的客戶訂單區間都是在十台到一萬台間小批量定制,無人駕駛時代來臨後,將會有更多類型的車輛產生生產需求,傳統的車廠沒有小批量訂單的製造能力,而翰凱斯通過3D打印,將很多零件合成一個整體,一次成型,保證了其穩定性,又節約了人工和時間成本。

無人駕駛看不夠? 3D打印汽車已經上線!

“在貴陽’大數據’的這樣一個品牌和名聲下,大家相信在貴陽是可以做這樣一件事情的,這是很核心的。當然政策和政府都給了很多的支持,包括高新區乃至貴陽市科技廳等各個部門都是努力的促進我們在貴陽的落地,整個科學城的區域我們也可以隨便使用,這些支持力度都非常大。”曹雨騰向記者表示。

無人駕駛看不夠? 3D打印汽車已經上線!

此外,在今年的數博會上,翰凱斯智能技術有限公司還將帶來三個方面的展示成果。曹雨騰表示:“第一,我們再次舉辦了第二屆無人駕駛全球挑戰賽,有15個國家地區的工程師會來參與;第二,我們會在數博會的E3館提供給嘉賓一個無人駕駛的體驗活動,在去年的基礎上,增加了紅綠燈、行人、障礙物等項目;第三,我們的整個金屬3D技術打印的無人駕駛底盤會在體驗區旁有一個全球的首次發布。”

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3D打印機創作設計印花珠寶和印花鞋

甘尼特·德斯坦畢業於耶路撒冷貝扎勒爾藝術設計學院(Bezallel Academy of Arts and Design),是眾多使用3D打印技術創作設計的創新時尚設計師之一。

甘尼特·德斯坦畢業於耶路撒冷貝扎勒爾藝術設計學院(Bezallel Academy of Arts and Design),是眾多使用3D打印技術創作設計的創新時尚設計師之一。最近,她在米蘭設計週首次推出了一個新的實驗性系列,叫做“變形工藝”。該項目由七件3D打印珠寶(與施華洛世奇水晶相結合)和兩雙3D打印鞋組成,目前已得到了一家3D打印機公司巨頭的支持。

3D打印機創作設計印花珠寶和印花鞋

與其他15位設計師一起,此次活動戈爾茨坦主要負責以色列展館的一部分,並公開展示了她的一些作品。她對這個項目的靈感來源於她以前的一些收藏品,她曾花了大部分時間專門到日本東京藝術大學學習傳統的染色面料和紗線的絣織技術。戈爾茨坦對變形工藝的設想是利用傳統的伊卡特與現代的3D打印技術相結合。

3D打印機創作設計印花珠寶和印花鞋

戈爾茨坦相信這是一種跨學科的設計方法,在過去兩年裡,她在一家3D打印機公司的研究項目中獲得了支持,該項目的中心是利用該公司的多材料Polyjet技術來融合時尚概念。她使用該公司的J750 3D打印機完成了複雜形狀的高質量測試,包括小到一毫米厚的縮放部件。

“先進的3D打印技術使我能夠無限制地以任何顏色、形式和復雜性打印我的設計。戈爾茨坦解釋說:“這個系列的設計是為了打破傳統的局限性,利用3D打印的獨特功能來創新我們所知道的時尚設計。我想讓整個收藏品都可以使用以展示3D打印的真正潛力。當然,對於本系列中的兩雙鞋,我們正在為使用這種方法為3D打印可穿鞋開闢新的天地。我可以直接在皮革上打印,這是3D打印技術的全新功能。”

3D打印機創作設計印花珠寶和印花鞋

“戈爾茨坦合法而嚴格地試圖通過參數化設計來分析和表達日本絣織工藝的具體尺寸和質量,即2.5維邊界內的封閉性,而這項技術使全三維建模成為一項有趣的技術,”藝術、設計和時尚創意總監內奧米卡彭弗說。隨著3D打印紡織品設計和應用的推廣,我們正在進入一個時裝設計的新時代。”

3D打印機創作設計印花珠寶和印花鞋

為了數字化地處理織物的物理特性,戈爾茨坦在她的新收藏中使用了數字化製作了兩雙3D打印鞋。由於J750的全彩色功能,戈爾茨坦能夠快速在織物上進行3D打印,而無需依賴於更傳統的織物製造方法通常需要的模具或工具。

戈爾茨坦用三維掃描和編程的形狀參數設計出了她七件漂亮的珠寶,然後以多種材料和全彩進行3D打印。有了施華洛世奇水晶的添加3D打印出來的珠寶和鞋子真正實現了發光。

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二向色3D打印材料從視角改變顏色

由新材料印製的微型高腳杯呈現出不透明的棕色和半透明紫色
(Credit:Wageningen University)

自公元4世紀開始使用以來,二向色玻璃根據其觀察方式顯示不同的顏色。 現在,荷蘭科學家已經在一種可用於製作3D打印物體的材料中產生了這種效果 – 而且它不僅僅是一種新穎性,因為它可以具有實際應用。

Wageningen 大學的一組研究人員開始使用常規聚乙烯醇(PVA),這是一種廣泛使用的聚合物,通常用作3D打印介質。為此他們添加了不同大小的金納米粒子 – 不需要太多的金,因為它最終只佔所得複合材料重量的0.07%。

然後,該團隊使用注入金的PVA對各種物體進行3D打印。

觀察物體同一側的光源的物品時,納米顆粒反射光,導致整個物品呈現不透明的棕色。但是,如果光源位於物體的另一側,則光線會穿過粒子,使物體呈現半透明的紫色。

商業化後,任何人都可以在現成的3D打印機中使用該材料。雖然它當然可以用於製作藝術品或珠寶,但也可用於印刷諸如光學鏡片之類的物品,這些物品允許某些顏色的光通過,同時反射其他顏色。

科學家們現在正在改進這項技術,研究使用不同類型的納米粒子和印刷材料可以產生的效果。

最近在Beilstein Journal of Nanotechnology上發表了一篇關於這項研究的論文。您可以在下面的視頻中看到一些3D打印對象的顏色變化動作。

資料來源:通過AlphaGalileo的 Wageningen 大學

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觀看Yngwie Malmsteen嘗試打破世界上第一款3D打印,防砸吉他

瑞典金屬巨頭山特維克(Sandvik)推出了被稱為“世界上第一款防刮3D打印吉他”。

吉他琴身採用直接金屬激光燒結(DMLS)3D打印機,採用鈦粉製造。這些層比人類的頭髮更薄,也可以製作出吉他的琴身。吉他的琴頸和指板由 Sandvik Coromant 在一台機器上由一塊可回收的不銹鋼製成。吉他琴頸的背面從內側挖空,只有1毫米厚的地方。吉他的音量旋鈕和用於固定弦樂的尾部也是用3D打印創建的。

“增材製造使我們能夠在小批量生產中構建高度複雜的設計,” Amelie Norrby, additive manufacturing engineer at Sandvik 說。 “它讓我們可以創造更輕,更強,更靈活的部件,內部結構傳統上無法進行磨削。它更具可持續性,因為您只使用組件所需的材料,最大限度地減少浪費。“

為了證明他們的抵抗力,Sandvik 向搖滾傳奇人物 Yngwie Malmsteen 挑戰要他粉碎它!這位瑞典重金屬傳奇人物因其精湛的演奏而聞名 – 以及他在吉他上發揮的憤怒。 Malmsteen製作了30張專輯,並聲稱在其輝煌近四十年的職業生涯中已經破了一百張。這使得Malmsteen成為 Sandvik 測試他們的3D打印鈦吉他的完美選擇。

在影片中,Malmsteen 在邁阿密以外的一個搖滾俱樂部的激動人群面前彈吉他 – 之後他竭盡全力摧毀它。

“這把吉他是一頭野獸! Sandvik 顯然是他們的製作上較優秀。 他們把工作投入,他們按時完成,我可以與之相關,“Malmsteen說。 “結果太棒了。 我給了我全部力氣,但不可能被粉碎。“

Sandvik 的工程師與著名的吉他設計師Drewman Guitars的Andy Holt合作,以配合 Malmsteen 嚴格的音樂標準和閃電般的演奏風格。

“我們必須從上到下進行創新。 之前製作的這把吉他沒有一部分。 Holt解釋說,這是一件藝術品。

任何吉他的弱點都是頸部與身體相連的地方。 Sandvik 通過將頸部和主體的主輪轂銑成一體來解決了這個問題。 Holt說:“你可以將吉他用作錘子而不會破壞。”

接下來的挑戰是當他們延伸到吉他的身體時加強音品和琴頸。 該解決方案採用了新的超輕格子結構,夾在吉他的琴頸和指板之間。 由超級雙相鋼製成,這是山特維克最近的一項創新,在給定重量的情況下,格子結構是世界上最強的。

“我們不為消費者生產產品,因此人們沒有意識到我們的方法走在最前端,”Sandvik加工解決方案總裁KlasForsström說。 “為像Malmsteen這樣要求苛刻的音樂家創造一款防砸吉他,突出了我們 挑戰復雜製造的能力。”

我們來一起觀看世界上第一款防砸3D打印吉他的製作方法:

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3D打印形狀複雜且變形可控的水凝膠結構

2019年中國科學院大學Bo Yu教授團隊提出利用3D打印光固化的方法可製造出形狀複雜且變形可控的水凝膠結構,圖1為該研究的實驗裝置圖與自彎曲、自扭曲變形示意圖。

2019年中國科學院大學Bo Yu教授團隊提出利用3D打印光固化的方法可製造出形狀複雜且變形可控的水凝膠結構,圖1為該研究的實驗裝置圖與自彎曲、自扭曲變形示意圖。通過熱響應式水凝膠內引入的凹槽微結構,即通過在水凝膠結構側面引入二級微結構導致結構不對稱膨脹從而引起變形的原理,形成彎曲、扭轉、甚至模仿植物捲曲、花瓣和八爪魚等複雜變形。該方法最為重要的,是將刺激響應性材料與3D打印相結合,可以實現刺激響應式的形狀變形,例如熱響應抓持器,可通過溫度控制實現了物品的抓取和釋放。由於材料的多樣性、結構設計的靈活性以及3D打印的簡便性,該研究為軟機器人、組織工程等創建複雜的形狀變形架構開闢了新道路。

圖1 a實驗裝置,b自彎曲、自扭轉變形示意圖     該研究探究了曝光時間、水凝膠結構引入的凹槽特徵對最終結構的彎曲和扭轉角度的影響以及溫度對結構恢復原樣的時間的影響,發現(1)曝光時間越短,水凝膠結構彎曲角度越小。其原理為更高的固化時間導致更高的反應轉換率,更高的轉換率會有更高的彈性模量,表現為更緊密的交聯結構,所以會產生較小的彎曲角度和較低的不對稱力。經過實驗探究,合適的曝光時間為8s。(2)當結構層和基底層製件的厚度比保持恆定時,對於具有較小傾斜角的較窄和較薄的條帶需要較短的時間扭轉到一定角度。也就是隨著凹槽厚度與寬度減少,扭轉扭矩會減少,扭轉速度會增加凹槽的厚度越小、寬度越小、傾斜方向越小,扭轉角度越大;(3)水溫越高,結構恢復原貌的時間就越短。常溫水中的恢復時間大約為60℃水中恢復時間的8倍。
     研究學者應用該方法製造出了熱響應抓手,抓取與釋放過程如圖2所示。抓手結構在冷水中收縮,可實現對0.15g空心球的抓取,離開冷水時,抓手對球的抓力克服了抓球的重力以及抓球與水的相互作用力,使得抓手可成功的將抓球轉移到熱水中。抓手在熱水中舒張,實現了0.15g的空芯球體的釋放。該案例顯示出3D打印與熱響應材料相結合,為軟體機器人的開發提供了新的思路。

圖2 抓手的抓取球體與釋放球體示意圖參考文獻:
Ji Z, Yan C, Yu B, et al. 3D Printing of Hydrogel Architectures with Complex and Controllable Shape Deformation[J]. Advanced Materials Technologies, 2019: 1800713.

(責任編輯:中國3D打印網)