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3D打印行业回顾年度:2020年4月

2020年4月,在3D打印材料开发和医学生物打印应用领域进行了大量新研究,推出了一种新的电子束粉末床聚变技术,并开展了行业合作,以开发模块化混合制造系统。

继续读下去,看看今年4月的杰出进展,其中包括施乐(Xerox)、惠普(HP)、蒂托米克(Titomic)、麻省理工学院(MIT)、Wayland Additive、空客(Airbus)和美国空军。

施乐终止了对惠普的收购

四月开始时,全球印刷和数字文件公司施乐公司终止了它的敌意收购对竞争对手惠普公司由于人们对受2019冠状病毒病(Covid-19)危机影响的金融市场感到担忧。

最初,施乐赚了335亿美元竞购惠普在2019年11月被拒绝,导致了一场代理权争夺战,以取代惠普董事会在2020年1月的敌意收购。

该公司在一份声明中解释道声明:“当前的全球卫生危机以及由此导致的由Covid-19引发的宏观经济和市场动荡,创造了一个不利于施乐继续寻求收购惠普公司的环境。

“因此,我们将撤回对惠普的收购要约,并不再寻求提名我们的高资质候选人进入惠普董事会。”

彭博社报道,施乐公司总部位于康涅狄格州诺瓦克
彭博社报道,施乐公司总部位于康涅狄格州诺瓦克

Titomic TKF的伙伴关系

4月,澳大利亚金属3D打印机制造商Titomic使两个公告关于其Titomic动能融合(TKF)添加剂制造技术。TKF是一种固态金属添加剂制造工艺,使用冷喷制造将多种不同的金属与单个部件熔合在一起,由澳大利亚公司开发并获得专利英联邦科学和工业研究组织(CSIRO)。

首先,Titomic宣布与总部位于美国的全球产品开发和技术公司建立合作关系特里同系统通过美国国防部(DoD)研发项目实施TKF技术进行验证。随后,Titomic宣布已收到国际航空巨头TKF的3D打印近网演示部件采购订单空中客车公司

Titomic明年在form2018。摄影:Michael Petch
Titomic动能融合3D打印机明年在form2018。摄影:Michael Petch

无孔金属3D打印

在2020年4月发表的众多新研究中的第一项中,来自德州农工大学开发了一种方法3D打印钢无孔隙.即使原材料很坚固,气孔也会显著降低3D打印零件的强度。该团队开发了指导方针和参数,以允许3D打印低合金马氏体(钢的一种变体)成无缺陷零件,而不牺牲几何自由度。

该研究的合著者易卜拉欣·卡拉曼博士说:“虽然我们一开始的重点是马氏体钢的3D打印,但我们已经创建了一个更通用的打印管道。”“此外,我们的指导方针简化了3D打印金属的工艺,使最终产品没有孔隙,这对所有类型的金属增材制造行业来说是一个重要的发展,这些行业将简单的部件从螺丝到更复杂的部件,如起落架、变速箱或涡轮机。”

马氏体粉末的特写。图片来自Raiyan Seede。
马氏体粉末的特写。图片来自Raiyan Seede。

模块化混合制造系统的协作

与此同时,由国家自然科学基金资助的联合研究项目德国联邦教育和研究部(BMBF)开始开发一种新的高效能模块化混合制造单元.ProLMD项目始于4年前,共有8个合作伙伴,最初的目标是生产结合激光材料沉积(LMD)和传统方法的新型混合制造工艺。

现在,该项目正在发展一个单一的模块化混合制造单元;一个多轴库卡带有LMD工具头的机械臂,可以集成到现有的工艺链中。

“我们的目标是为LMD过程开发经济和强大的系统技术,基于关节臂机器人,并将其集成到混合制造的过程链中,”该研究所的科学家Jan Bremer说弗劳恩霍夫激光技术研究所他是该项目的合作伙伴之一。“我们正在沿着基于机器人的混合添加剂制造的工艺链前进,并研究为此所需的各种技术。

“内容涵盖一切——从加工头、机器人和保护气体系统到焊接工艺、质量保证和软件。”

3D打印的柔软、灵活的大脑植入物

在其他地方,研究人员麻省理工学院(麻省理工学院)利用3D打印技术进行开发柔软灵活的大脑电极使用导电聚合物液体材料。作为3D打印导电聚合物研究的一部分,麻省理工学院的团队开发了软神经植入物,这种植入物符合大脑的轮廓,并监测其活动,而不会加重周围组织的负担。

据研究小组称,这项研究可能有助于开发大脑植入物,刺激神经区域,有可能缓解癫痫、帕金森病和严重抑郁症的症状。

柔韧神经电极与三维打印软电子活性聚合物。通过麻省理工学院的照片。
柔韧神经电极与三维打印软电子活性聚合物。通过麻省理工学院的照片。

细胞3D打印技术可用于植入血管

在世界的另一个地方,韩国和香港的研究人员成功地在一只活老鼠体内植入了一根仿生血管,这条血管是通过一种改良的血管制造出来的三维三同轴单元打印技术.该研究概述的方法可能为持久的小直径血管移植铺平道路,并有可能在未来的心血管疾病治疗中使用。

“人工血管是拯救心血管疾病患者的必要工具,”该论文的作者之一葛高(音译)说。“有一些临床使用的产品是由聚合物制成的,但它们没有活细胞和血管功能。我们想要组织工程出一种活的、有功能的血管移植。”

直接三同轴细胞打印仿生血管。图像通过应用物理评论。betway必威手机版登录
直接三同轴细胞打印仿生血管。图像通过应用物理评论。betway必威手机版登录

新型电子束粉末床聚变技术

在获得母公司的许可后精度的依赖总部位于英国的工程公司韦兰添加剂宣布其新发展电子束粉末床聚变技术,NeuBeam.NeuBeam能够中和其他电子束技术经常发生的电荷积累,以实现更广泛的打印参数和增加材料的灵活性。

Wayland正在寻求通过NeuBeam来改变电子束粉末床熔合(PBF)市场,据报道,NeuBeam也有能力生产无残余应力的3D打印零件,并有可能实现目前PBF未达到的规模的大型零件生产。

使用NeuBeam 3D打印的部件。照片由Wayland Additive提供。
零件3D打印使用Calibur 3。照片由Wayland Additive提供。

个性化医疗的发展

继4月份发表的大量研究成果之后,英国和美国的研究人员开发了一种新的3 d印刷设备可触发和远程控制系统,按需给药。该装置旨在为局部疾病的治疗提供一种安全、长期、可重复使用的方法,在此方法中药物释放可以通过控制控制设备的磁场

根据研究作者的说法,“由于其强大的载药能力,这种设备有潜力被优化为安全、长期的植入物。它可以成为多功能、可植入和智能给药系统的关键组成部分,用于控制治疗物质的释放,避免频繁注射或各种复杂的给药方案。”

与此同时,来自安大略的研究人员莫霍克学院麦克马斯特大学成为第一个研究钛合金适用性的人TI-5553用于3D打印骨植入物.使用一个EOS该团队制造了TI-5553和Ti64(一种用于3D打印骨植入物的长期建立的合金)的简单几何样品,并测试了它们的抗拉强度、屈服强度和延展性。

在确认了他们3D打印TI-5553的方法在机械上适用于医疗植入物后,研究小组测试了该合金的生物相容性,得出结论,它显示出作为3D打印骨植入材料的强大潜力。

三维打印给药装置研究图形摘要。胶体和表面摄影B:生物界面。
三维打印给药装置研究图形摘要。胶体和表面摄影B:生物界面。

用于恶劣环境的3D打印

从2020年4月开始的最引人注目的新闻是成功制作了一个3D打印手术牵开器美国空军,它被设计用于具有后勤挑战性的恶劣环境。这种医疗器械由桌面3D打印机打印,可以在无法使用传统方法补充医疗用品的地方按需生产。

手术牵引器被打印出来作为概念验证,其目的是开发一个3D文件的数字图书馆,可用于在世界任何地方按需生产一系列医疗器械。

空军牵开器的设计文件图像(左)和演示支持(右)。图片由牛津大学出版社提供。
空军牵开器的设计文件图像(左)和演示支持(右)。图片由牛津大学出版社提供。

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特色图像显示了一个柔韧的神经电极与3d打印的软电子活性聚合物。通过麻省理工学院的照片。

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