2016年全球3D打印十大創新技術
點擊量：497 發布時間（jiān）：2017-03-22 作者：快猫视频APP下载安装（mài）（上（shàng）海）增（zēng）材製造技術有限公司
2017年想必將會是（shì）3D打印（yìn）發展關鍵年，而回（huí）顧2016年（nián），各國技術突破方麵又（yòu）有什（shí）麽樣的進展來迎接2017年的市場機遇呢？
在此，小編特選出（chū）3D打印（yìn）領域2016年國內外的創新技術進行回顧盤（pán）點，也希望在2017年，有更多（duō）的科研力量投（tóu）入到3D打印領域的創新中，取得更多更大（dà）的科（kē）技進展。
3D打印國際十大創（chuàng）新
1，瑞（ruì）士（shì）科（kē）學（xué）家3D打（dǎ）印金銀納米牆（qiáng）可製造更高性能觸（chù）摸屏
觸摸屏是（shì）我們的生活中不可缺少的一種（zhǒng）產品，而觸摸屏技術是依靠噴塗（tú）在設備表麵的微型導電電極實現的。這種肉眼幾乎看不到的電極是（shì）由導電材料製成的納米牆組成的，而目前最常用的（de）材料是氧化銦錫。它的（de）透（tòu）明（míng）度很高，但導電（diàn）性較差。
蘇黎世聯邦理工（gōng）大學(ETH)采用“納米液滴”3D打印來進行創新製造，這種方法能夠以金、銀納米顆粒為原料3D打印出（chū）超薄的“納米牆”，從而製造出從未有過的透明導電電極，最終創造出（chū）畫麵質量更（gèng）好（hǎo）、響應更精準的觸（chù）摸屏。
目前，研究者們已（yǐ）經利用該技術成功3D打印出了厚度在80-500納米之間的超薄電極層。
2、從樹脂到陶瓷，加州高溫陶瓷3D打印技術
位於加利福尼亞州Malibu的HRL 實驗室發明了可兼容與光固化/3D打印的樹脂配方，由矽、氮和氧（yǎng）組成，在（zài）一台3D打印機內用一束紫外線照射這種樹脂，會（huì）使其變硬，生成（chéng）致密的陶瓷部件。
這是一個驚人的突破，因為它使（shǐ）能夠產生任意多邊形陶瓷部件，強大且無溫度彈性，陶瓷表麵無任何加工（gōng），不（bú）需鑄造或嵌塞，這種密度泡沫陶瓷可以在推進零部件、熱防護係統、多孔燃燒器、微機電（diàn）係（xì）統和電子設備獲得應用。
3、麻省理（lǐ）工製作（zuò）激光雷達芯片 3D掃描曆史將徹底改寫
當前市場上大多（duō）數激光（guāng）雷達係統（包括自（zì）動駕駛汽車上所安裝的雷達係統）使用的是離散自由空間光學元件（jiàn），包括激光器、鏡頭和外部接收器。在（zài）這些硬件組合中，激光在震蕩的同時旋轉，這使得其掃描範圍和複雜程度受到限製。並且成本從1000美元到（dào）70000美元不等。
來自麻省理工學院的研究人員正在300毫米的晶圓上生產（chǎn）激（jī）光雷達芯片，且（qiě）其成本不到10美元。最重要的是，在這個設備中的（de）非機械光束轉向比目前所實（shí）現的機械激光雷（léi）達係統的速度快1000倍（bèi）。
4、麻省理工博士3D打印（yìn）Cilllia毛發，將對智能設計產生巨大影響
這次麻省理工發明的是像神經一樣敏感的Cilllia毛發設計平台，靈感來自於自然界動物以及（jí）人類的毛（máo）發。
Cilllia毛發是通過光敏樹脂固化的技術打印出來的，通過將3D打印的精度控製到極（jí）其細微的程度，將這（zhè）些毛發獲得微觀（guān）結構的“可（kě）編程”，這樣毛（máo）發就展（zhǎn）現了像具有神經一樣的對（duì）壓力和對聲音的敏（mǐn）感度，並伴（bàn）隨著外界的刺激發生彎曲改變。
5、像“生長”出來的3D打印（yìn）軍用無人機
英國的（de）格拉斯哥大學及防務公司BAE Systems的研（yán）發團隊共同研發合（hé）作的3D打印軍用無機Chemputer計劃，這款3D打印機可以在（zài）短短（duǎn）幾天之內從（cóng）無（wú）到有“生長”出（chū）高度先進的定製化無人機。
其實這是一款能（néng）夠在分子水平上進行構建的（de）3D打印機（jī），能夠“生長”出從機翼到電子係統在內的所有部件。Chemputer打印無人機的（de）設想是功能性強，飛行（háng）速度快，超高高度（dù）以及快（kuài）速反應，目的是要克服今天的軍事環境的生產限製。
6、3D打印製備離子交換（huàn）膜的技術（shù）
美國（guó）賓西法利亞州立大學的研究人員利用光固化和三維打印技術來製備微紋（wén）理的陰（yīn）離子交換膜，此技（jì）術可（kě）以靈活而快速的在離子交換膜表麵（miàn）打印各種3D圖案，以提（tí）高性能。
這種（zhǒng）3D打印技術（shù）與當前常見的SLA（光固化）3D打印技術類似，打印材料是可光固化的離子聚合物混合物，當該混（hún）合物（wù）暴露在一台（tái）光投影儀之下的時候，3D打印機（jī）將設計好的圖案投射並選擇性地固化在其（qí）表麵上。表麵圖案能夠增加（jiā）膜的電導率多達1—3個數量級（factor）。
7、 迪士（shì）尼近瞬時樹脂打印技術
迪士尼申請了名為‘Near Instantaneous Object Printing Using a Photo-Curing Liquid’(液體光敏樹脂的近瞬時打印技術)。
迪士尼的3D打印技術繞過層層掃描固化的生產方法，而是通過一個或更多的光源將三維模型“注入”液態樹脂內。幾乎（hū）在瞬時間，三維模型就被固化（huà）出來，而以往層層生產這樣的產品需要幾個小時，現在變為幾分鍾。
8、 用於非常（cháng）複雜（zá）部件打印的德國Fraunhofer多材料打印技術
德國Fraunhofer研（yán）究所和IKTS 係統研究所研發了一項3D打印新技術，不僅可以打印（yìn）骨科植入物（wù）、假牙、手術工具等醫療產品，還可以打印微反應器這（zhè）樣非常複雜、微小（xiǎo）部件。
Fraunhofer研究所研發的這項3D打印技（jì）術可打印的（de）材料是陶（táo）瓷或金屬粉末懸浮液。陶（táo）瓷或金（jīn）屬粉末被混合在一種低（dī）熔點的熱塑性粘合劑中，熱塑性粘合（hé）劑在80攝氏度時就會融（róng）化成為液體。在打印過程中，打印機的電性溫度熔化了粘合劑，並混合著陶瓷或金屬粉末材料以液滴的形式被沉積下來。沉積後液（yè）滴迅速冷卻變硬，三維對象就這樣被點對點（diǎn）逐漸打印出來。
9、波音（yīn）懸浮式3D打印（yìn）技術
波（bō）音公司開發出一種懸浮式3D打印技術，在沒有任何實體打印平台的情況下，實現（xiàn）360度無死角操作，並成功獲批專利。
該（gāi）技術的優勢在（zài）於：完全突（tū）破對形（xíng）狀的限製，實現更加複雜零部件的整體3D打印。而且（qiě），該技術采用多個3D打印機同時在不同方向一起工作，可打印出各種功（gōng）能產品，並顯著提高打印速度。打印出的材料具有抗磁性（xìng），經過超級冷卻之後能變成超導體（tǐ）。
10，哈佛（fó）大學3D打印帶血管的人工組織
哈（hā）佛大學獲得最新的突破，可以打印（yìn）出維持生物（wù）學功能的並可以存（cún）活超過六個星期（qī）的組織。
研究人員將包含細胞外基質的墨水填充進模具。最終培養出內部充（chōng）滿毛細血管的人工組織。研究人員通過矽膠模具兩端的（de）出入口向該組（zǔ）織輸入營養物質，以保（bǎo）證細胞存活。人工血管將通（tōng）過將細（xì）胞（bāo）生長因子運送至整個人工組織，促進幹細胞的定向（xiàng）分化，從而形（xíng）成更（gèng）厚的組織（zhī）。
國內3D打印創新（xīn）技術
西安交通大學
西安交通大學-結構電子產品三維空間的任意排布（bù）
結（jié）構電子（zǐ）是指電路與電子元件按照（zhào）一定的三維空間布局，附著（zhe）或鑲嵌於基體結（jié）構上，形成的三維電氣結構。由於電氣部分具（jù）有三維空（kōng）間布（bù）局（jú），電（diàn）子（zǐ）產品的空間利用率得到（dào）提升，體積得到（dào）減（jiǎn）小。
西安交通大學通過一種導線（xiàn）與基體同步（bù）打印的3D打印技術實現了結構電子產品三維（wéi）空間的任意（yì）排布，所使用的導線打印材料（liào）可以有三種（zhǒng）不同形態，包括銅錫合金、銀錫合金、錫（xī）鉛合金這樣的低（dī）熔點金屬（shǔ）絲（sī），納米銀（yín）離子凝膠（jiāo）溶液、導電高分子水凝膠的導電墨水，以及鋁粉、銅粉等金屬粉末。基體的3D打印材料則（zé）為ABS、PLA、PEEK絕緣性高分子絲材。
西安交通大學-采用多（duō）束激光輔助（zhù）控溫3D打（dǎ）印定向晶零件
在金屬打印時，由於存在（zài）較（jiào）大的溫（wēn）度梯度，金屬（shǔ）難（nán）以持續穩定地生長，難以獲得品相良好的柱晶或（huò）單晶組織，因而得到的零部件的性能和特性受到極大的影響（xiǎng）。
西安交通大學克服現有技術中存（cún）在的問題，提供一種采用多束激（jī）光輔助（zhù）控溫3D打印定向晶零件的裝置及（jí）方法，通過增加輔助控溫光源，利於零件的金屬晶體（tǐ）定向生長（zhǎng），能夠得（dé）到連續的（de）柱晶或單晶組織。
南京航空航天大學
南（nán）京航空航天大學-鋁基納（nà）米複合材料
為了解決現有的鋁（lǚ）基複合材料在成形（xíng）加工過程（chéng）存在的幾個問題，南京航空航天大學提（tí）供一種基於SLM成形的鋁基納米複合材料。
此材料可以有效的（de）解決鋁基納（nà）米複合材料在激光增材過程中工藝性能與力學性能不匹配、增強顆粒分布不（bú）均勻以（yǐ）及陶瓷相與基材相之間潤濕性較差的問題，使得所（suǒ）獲得的產品具備良（liáng）好的界麵結合以及優異的力學性能。
南（nán）京航（háng）空航天大學-3D打（dǎ）印技術（shù）製造馬氏體模具鋼（gāng）
目前，國產模具鋼還不能全部滿足國內模具行業的需求，每年約有25%的模具需從國外（wài）進口。
為解決（jué）現有製模技術中的工序複雜、成本高以及報廢率大等問題。南京航空航天大學通過調整激（jī）光加工過程工藝參數，改善成形（xíng）模具晶粒**問題，從而改善其機械（xiè）性能。利用Mn、Ni、Cr等合金元素穩定過冷奧氏體（tǐ），在激光加工（gōng）極大的冷卻速度下得到組織均勻的馬氏體，從而省去了後續的“淬（cuì）火”過程，激光加工完畢後（hòu），成（chéng）形模具（jù）被（bèi）傳送裝置送入真空熱處理室完成回（huí）火過程以（yǐ）釋放其內應力，從而得到具有均勻、細（xì）小的回火馬氏體組織的成形模具。
浙江大學
浙江大（dà）學-基於三維打印的無泵驅動微流控芯片
微流控芯片又被稱為芯片實驗室，是一種在微米尺度上對流（liú）體進行操控（kòng）的技術。該技術將化學和生物實驗室的（de）基本功能微縮到了一個隻有幾平方厘米大小的芯片之上。
浙江大學利用FDM三維打印技術製作基（jī）底，采用鋪（pù）粉的方式，來製得（dé）微流控芯片。這（zhè）項技術可以應用在各種臨床檢（jiǎn）測，具有可重複利用、無泵驅動、流動速度可調、流道分辨率高、成本低等優點，並且加工過程簡便快捷，生產效率高，易於工（gōng）業（yè）化大規模生產。
華中科技大學
華（huá）中科（kē）技（jì）大學-具有鍛件（jiàn）性能的（de）金屬零（líng）件3D打（dǎ）印
華中科技大學數（shù）字裝備（bèi）與技術國家重點實驗室張海鷗教（jiāo）授主導（dǎo）研發的金屬3D打印新技術“智能微鑄鍛”，不（bú）僅能打印薄壁金屬零件，而且能（néng）打（dǎ）印（yìn）出大壁厚差的金屬零件，省去了（le）傳統（tǒng）鍛壓機的成本，通過計（jì）算機直接控製成形路徑，降低了設備投資和原材料成本。
目（mù）前，由“智（zhì）能微鑄鍛”打印出的高性能金屬鍛件，已達到2.2米長約260公斤。現（xiàn）有設備已打印飛機用鈦合金、海（hǎi）洋深潛器、核電用鋼等八種金屬材料，有望（wàng）改變（biàn）國際上（shàng）由西方國家領（lǐng）導的金屬（shǔ）絲3D打印格局。
藍光英諾
藍光英諾-3D生物打印技術促進人工血管內皮化
藍光英（yīng）諾向全球發布了（le）由其團隊承擔的3D生物打（dǎ）印促（cù）進（jìn）人工血管內皮化的研發項目取得的重大突破：
全球首創依托幹細胞生物墨汁技術構建的3D生物打印血管成（chéng）功植入恒河猴體內，實現（xiàn）血管再生。這標誌著（zhe）在世界範圍內3D生物打印技術在臨床應用的開啟，同（tóng）時將引領幹細胞製造組（zǔ）織、修（xiū）複器官的再生醫學新時代。
廣州邁普再生醫（yī）學
廣州邁普（pǔ）再生（shēng）醫學-具有4D效應的脊柱側凸內固定矯正（zhèng）裝（zhuāng）置
脊（jǐ）柱（zhù）側彎（wān）疾病有個特（tè）點，每個病人的脊柱（zhù）變形都不盡相（xiàng）同，側凸角度、旋轉角度、脊椎骨形態、側凸位置及（jí）對（duì）周邊影響、脊（jǐ）柱旁軟組織結構（gòu）都不盡相同，臨床醫（yī）生有個性（xìng）化器械的需求。
4D效應就是3D打印材料自動變（biàn）成為預（yù）設的（de）模型，廣州邁普再生醫學通（tōng）過3D打印激光燒結打印技術製備鎳鈦基記憶合金材料骨（gǔ）架，在得到的（de）鎳鈦基記憶合金材料（liào）骨架上沉積熱塑性材料從而製備熱塑性材料外殼或者單獨製備熱塑性材料外殼再將鎳鈦基記憶合金材料骨架與熱塑性材料外殼組合，其中所述鎳鈦基記憶合金材料（liào）骨架的定位孔與所述熱塑性材料（liào）外殼的定位銷進行配合，從而（ér）得到功能單元（yuán）。
鉑力特
鉑力特的光柵-鎢
眾所周知，稀有金屬是國家的重要戰略資源，而鎢材料是典型（xíng）的稀有（yǒu）金屬，具有極為重（chóng）要的用途。但鎢（wū）材料的硬度高，脆性大（dà），導電性差，機加工困難，采（cǎi）用傳統的減材製造工藝難以成形形狀複雜的零件。
圖片：光柵，材料：鎢，尺寸：87mm×20mm×20mm，重量：296g，成（chéng）形時間：3h，來源：鉑力特
鉑（bó）力（lì）特經過多次研究試驗（yàn），研製出專門針對難熔金屬和高導熱高反射金屬的專用3D打印裝備BLT-S300T，有效地解決了以上問題，打印出了鎢合金零件，並且工藝參數穩（wěn）定，成形良好（hǎo）。該零件整體采用薄壁結構，最小壁厚僅（jǐn）0.1mm。
鉑力特（tè）的複雜流道的尾噴（pēn）管-銅
銅材料（liào）在航空航天（tiān）、電子產品應用領域具有重（chóng）大價（jià）值，銅（tóng）但材料屬於高導熱、高反射金屬，在激光熔化（SLM）過程吸收率低，因此（cǐ）成形效率低、冶金質量難控製。
鉑力特通過大量（liàng）的試（shì）驗，研製出專門（mén）針對難熔金屬和高導熱、高（gāo）反射金屬的專用3D打印設備BLT-S300T，成功製備（bèi）出銅材料零件——銅（tóng）合金尾噴管。
該零件的內外壁之間設計了50條隨形冷卻流道，增大（dà）冷卻接觸表麵積（jī），降低溫度達到快速冷卻的效果，有效提高了零件的工作溫度。該（gāi）零件是國（guó）內首件（jiàn）大尺寸（cùn）選區激（jī）光熔化銅合金尾噴管，突破了銅材料的激光成形技術，實現（xiàn）了複雜流道的銅材料製造工藝。
