Day: December 17, 2021

3D打印导弹推进器极大节约燃料

印度国防冶金研究实验室(DMRL) 的研究人员使用 3D 打印制造了一种改进的燃料喷射器,可以以较低的成本推进地对空导弹。 通过采用 PBF 3D 打印,并将三角形横截面集成到他们的注射器设计中,该团队已经能够将通常需要组装的两个部件整合到一个单一的、流量优化的设备中。工程师们表示,这样做时,他们不仅设法避免使用昂贵的电子束焊接 (EBW),而且还内置了独特的格状减重元件。 印度政府支持的导弹研发  自 2009 年以来,DMRL 的新型制造技术小组一直使用Optomec LENS-750 系统打印钢、钛和各种超级合金制成的导弹原型部件。在此过程中,该集团的工程师已经确定了该技术与传统航空航天生产工艺相比的优势,尤其是在设计自由度和交付周期方面。 然而,随着印度Vikram Sarabhai 航天中心类似推进器项目的成功,研究人员决定放弃 DED 技术,并设计自己的燃料喷射器。通过转向 PBF,工程师们现在表示,他们已经能够采用现有的导弹部件,并以一种无需支撑的方式重新设计它,同时又不妨碍其结构完整性。  该团队在论文中说:“由于传统制造的局限性,设计师没有太多的灵活性来创造更轻、更坚固、设计更好、更高效的零件,而是 [他们] 被迫设计专门用于制造的组件。” . “3D 打印作为一种解决方案来制造由设计师概念化、设计和建模的组件。” 一张经过改造的通向天空的门票 对于他们的 PBF 实验,DMRL 团队选择重新设计一个燃料喷射器部件,该部件通常用于导弹或火箭的反应控制系统中,为它们提供高度控制。由“喷射器”和“环”元件以及用于燃料和氧化剂输出的三个大孔组成,这些部件通常通过 CNC 加工和 EDM 生产,然后与 EBW 融合在一起。 据工程师称,以这种方式单独生产设备的元件会使它们“超重”并“影响其性能和效率”,同时需要为其复杂的内部几何结构提供支撑。 另一方面,通过切换到 PBF 并采用 DfAM 方法,DMRL 研究人员能够将他们的注射器生产为一个打印件,具有新的 66.4° 横截面,使其能够在没有支撑的情况下站立。在他们的改造中,该团队还设法升级了零件的流动路径,并从其低应力区域去除了材料,并将超轻型晶格引入其底部。 工程师完成对燃油喷射器的检修后,他们使用EOS-M400 DMLS 机器在 30 小时内用 IN718 镍合金3D 打印了原型,然后对其进行了 SEM …

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3D打印可消除创伤疤痕

爱尔兰RCSI 医学与健康科学大学的科学家们开发了一种新型生物墨水,可以将其 3D 打印到能够快速推进人类伤口愈合过程的组织中。 通过将天然血液用于修复组织的富含血小板的血浆 (PRP) 整合到水凝胶中,该团队已经能够创造出独特的再生支架,他们说这种支架不仅能够快速愈合伤口而不会留下疤痕组织,但也可以有更广泛的外科应用。 “现有文献表明,虽然我们血液中已经存在的 PRP 有助于治愈伤口,但疤痕仍然可能发生,”RCSI 教授 Fergal O’Brien 说。“通过将 PRP 3D 打印到生物材料支架中,我们可以增加血管的形成,同时避免疤痕的形成,从而使伤口愈合更成功。” “这项技术有可能用于再生不同的组织,从而极大地影响不断增长的再生医学、3D 打印和个性化医疗市场。 推进治疗科学 作为抵御日常环境威胁的第一道防线,我们的皮肤实际上是人体最大、最重要和最复杂的器官之一。当这些外层因受伤而破裂时,我们的组织通常能够自行愈合,如果任其自生自灭,但一些较大的伤口会导致疤痕或细胞无法完全再生,从而导致患者患上慢性病。 目前,后者倾向于通过伤口清洁、敷料和抗生素治疗,或者在更极端的情况下,使用皮肤移植物来完全替换受损组织。然而,与其他类型器官捐赠的方式一样,很难找到天然兼容的健康皮肤,因此移植物很少可行,尤其是在治疗大损伤时。 为了使这种植入物更容易获得,科学家们继续尝试创造伤口愈合组织工程支架的想法。然而,制造这些组织可能非常昂贵,因为需要重组生长因子使它们充分血管化以供最终使用,因此它们在实践中取得的成功有限。 作为使用昂贵的、通常只有部分有效的蛋白质进行组织移植的替代方案,RCSI 团队因此建议使用天然存在的 PRP。将患者的血小板直接应用于他们自己的皮肤会带来疤痕的风险,因此为了解决这个问题,科学家们找到了一种通过将 PRP 集成到 3D 可打印水凝胶支架中来植入 PRP 的新方法。 打印载有血小板的支架 为了使他们的生物工程组织成为可能,研究人员首先分离了从当地血库采集的样本中的 PRP,然后将其与光引发剂和明胶混合成一种新型生物墨水。准备就绪后,该团队使用Allevi II系统将材料挤出成支架,该过程不会出现任何尺寸或孔隙问题,并且比纯水凝胶样品降解得更慢。 在生产出他们的第一个原型后,科学家们继续评估他们在 14 天内的生长因子释放率,这对于最终用途应用来说至关重要。在这些试验中,发现支架释放出 10% 的纯 PRP,其血管内皮生长因子 (VEGF) 扩散最快,这意味着它们可能比目前的植入物血管化得更快。 作为最后的测试,该团队然后通过将它们移植到鸡胚胎上来测试他们的伤口愈合组织,这些胚胎被孵化并裂开以进行分析。与仅由水凝胶组成的移植对照样品相比,研究人员的 PRP 支架可将血管形成进一步增加 40%,并引发小血管和毛细血管的形成。 因此,尽管科学家们承认他们的移植物需要进一步测试以更好地了解宿主对植入的免疫反应,但他们表示他们的研究代表了“治疗复杂伤口的范式转换方法”,最终可能会产生单阶段裂伤愈合程序。 “我们的技术有可能应用于其他需要增强血管化和避免纤维化的组织工程应用,”该团队总结道。“此外,在 3D 打印植入物中使用 PRP 释放的自体生长因子具有巨大的临床转化潜力,与使用重组生长因子相比具有多种优势。” 生物打印的皮肤植入潜力 …

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再立新功!3d打印抢救连体婴

由快速原型制作服务提供商Laser Modeling Israel (LMI)开发的 3D 打印解剖模型已帮助外科医生对连体双胞胎进行复杂的分割手术。使用 HP 的 Multi Jet Fusion (MJF) 技术生产的 3D 打印模型错综复杂,在进行手术前由外科医生练习,这将非常困难并伴有多种并发症。“惠普的 3D 打印技术不仅对我们从事的医疗工作非常有利,而且对我们工作的其他行业也具有极大的优势,”LMI 创始人 Arie Kalo 说。“看到我们的产品和解决方案付诸实践,我觉得非常值得。” 连体双胞胎的 3D 打印模型。 照片来自 LMI。 安装 HP 的 MJF 技术 自1998年成立以来,LMI已为以色列多家高科技公司提供快速原型制作和制造服务。该公司已为包括医疗、军事和消费品在内的众多行业提供 3D 打印产品。在成立初期,该公司投资购买了 SLA 3D 打印机来完成其订单,但后来对惠普的 MJF 3D 打印技术作为更好的替代方案产生了兴趣。从那时起,LMI 安装了一台 HP MJF 217 机器,最近在 Covid-19 大流行期间又购买了第三台HP MJF 4200 系统,以支持不断增长的需求。据 LMI 称,MJF 4200 的准确性对其 3D …

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3D打印被用于辅助地震研究

来自芝加哥大学、首尔国立大学和加州理工学院的一组研究人员使用洛杉矶沉积盆地的 3D 打印模型进行了一系列地震实验,以更好地了解地震的危害。该团队昨天在美国地球物理联盟 (AGU) 的 2021 年秋季会议上展示了他们的发现,揭示了对建筑物最具破坏性的最高频率地震波实际上在模型的盆地内减弱或减弱,与长期接受的数值模拟建议,即在盆地内放大地面震动。 洛杉矶盆地由美国宇航局的 ASTER 地球观测仪器成像和绘制。照片来自美国宇航局喷气推进实验室。盆地地震建模 沉积盆地是起源于洼地的地质结构,随着时间的推移被密度较低的物质填满,例如由滑坡和河流沉积的物质。洛杉矶、墨西哥城和圣地亚哥等地震多发城市都位于自然形成的沉积盆地中,在这些盆地中,传统的数值建模技术表明地面震动会被放大。通常用于理解沉积盆地中的地面运动,数值建模方法通常受限于空间分辨率并受输入方程的约束。由于模型的空间分辨率和运行所需的计算时间之间的权衡,在数值模型中再现沉积盆地的小尺度细节具有挑战性。为了解决这些缺点,芝加哥大学地震学家 Sunyoung Park 和她的同事转向 3D 打印模型,以更严格地研究地震波如何穿过沉积盆地。 使用 3D 打印模型模拟地震 Park 和她的团队在意识到他们可以在模型中再现相对较小的自然密度变化后,开始了洛杉矶盆地的 3D 打印模型,对应于现实生活中大约 10 米的大小。据研究人员称,与相同景观的数值模型相比,3D 打印模型的空间分辨率大约高 10 倍。该团队对橡胶和塑料材料进行了试验,以形成他们模型的基础,并最终选择了不锈钢,因为它具有刚性和随后更大范围的材料特性。他们使用 SLS 3D 打印工艺铺设连续的粉末不锈钢层,然后使用激光加热并烧结在一起。该团队改变了打印参数,例如烧结激光和粉末的速度,以控制模型的孔隙率,并能够打印各种密度的模型。研究人员制作了尺寸为 20 x 4 x 1 厘米的模型,以 1 到 250,000 的比例捕捉了 50 公里宽的洛杉矶盆地内的一系列地质结构。打印完结构后,该团队开始进行一系列地震实验,以了解地震波如何穿过模型盆地。研究人员通过用兆赫兹频率的激光轰击 3D 打印模型产生了微小的地震。激光脉冲的热能加热模型并引起不同应力,从而转化为运动。该团队记录了模型顶部的地面运动,以十分之一纳米为单位,并发现模型中较高的地面运动频率通常在盆地内降低。事实上,地震波倾向于在盆地边缘有选择地反射回来。这些发现与数值模拟预测相矛盾,即沉积盆地是地面运动的放大器,未来将有更多的领域需要使用 3D 打印模型进行研究。例如,在他们的实验中,科学家们还发现激光脉冲触发了掠过模型顶面的空中波。由于空中波受当地地形的严重影响,后续工作可能包括在模型表面添加丘陵和山脉等特征,并测量空中波的传播方式。 3D打印模型应用 除了这一最新发展,过去 3D 打印已用于应对地震。早在 2015 年,一位纳帕当地人就制作了8 月 24 …

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Sarco,一种 3D 打印的自杀吊舱,已在瑞士获得批准

几十年来,这个话题一直是激烈辩论的主题:安乐死,也称为辅助自杀。然而,每个国家的法律情况都不同。任何想要大致了解适用法规的人,不仅必须能够区分诸如自杀、主动和被动安乐死、辅助自杀等术语,而且还必须了解特定国家/地区的护理标准。但事实是,越来越多的国家正在通过法律重新规范安乐死。仅在 2021 年,西班牙和奥地利的法律就被重新定义,以支持安乐死。在瑞士,协助自杀不仅对瑞士人自己合法,对国外的人也是合法的。现在,一种名为 Sarco 的 3D 打印自杀吊舱现已被批准为该国的新选择。 在瑞士,有两个大型协会,Exit 和 Dignitas,它们陪伴人们协助自杀。愿意死亡的人有一名协助自杀的同伴陪伴,直到他们在接受医学评估后自行服用处方药。通常,液体戊巴比妥钠是在一杯水中服用的。这个人在深度昏迷两到五分钟后入睡,直到不久后死亡。“Sarco”将提供该过程的新替代方案:一种 3D 打印的安乐死吊舱,专为更平静的死亡而设计。 Sarco – 设计精美的 3D 打印机 将辅助自杀留给机器的想法来自澳大利亚博士 Philip Nitschke。多年来,这位自称为安乐死活动家的人一直在考虑如何打上“死亡天使”的烙印,以及由此给医生和护理人员带来的压力。对他来说,很明显,愿意死的人应该能够自主地进行自杀,而不必依靠援助或采取非人道的死亡方法。带着这个想法,他最终找到了荷兰产品设计师 Alexander Bannink,共同设计了 Sarco。根据 Bannink 的说法,开发的重点是 Sarco 的设计,乍一看让人想起科幻电影中的睡眠舱或乌托邦棺材。 由于产品设计,Sarco 的功能应该是不言自明的,以便该方法可以在全球范围内被接受。第一批 Sarco 原型是用Bigrep studio 3D 打印机制造的。该倡议指出,可生物降解的木材汞合金用于制造。胶囊的上部也可以被移除并用作棺材。据 Bannink 称,使用3D 打印制造 Sarco 不仅提供了特定于设计的优势,而且还减少了人工生产胶囊的帮助。他说,目标是在商业上分发产品设计。然后可以在所需位置制造胶囊。 怎么会有人用这个吊舱去死? 胶囊的一个主要优点是它可以被运送到任何地方。这样一来,想死的人就应该可以自由选择自己的死地。安装 Sarco 后,人员进入胶囊,关闭门并通过按钮启动该过程。然后内部充满氮气,将氧气含量从 21% 减少到 1%。结果,这个人会在 30 秒内失去知觉,他说。这种体验不会引起恐慌,相反,人可能会感到迷失方向和欣快。然后由于缺氧和低碳酸血症在 5-10 分钟后死亡。 到目前为止,官方还没有关于 Sarco 的分布信息。然而,Philip Nitschke 博士对 Sarco …

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全球最高精度生物3D打印机问世

3D 打印机制造商CELLINK和Nanoscribe是BICO旗下的姊妹公司,宣布了他们新的联合开发的 Quantum X 生物 3D 打印系统。 该机器结合了 CELLINK 的生物打印能力和 Nanoscribe 的双光子聚合 (2PP) 技术,并被誉为“世界上最准确的 3D 生物打印机”。 凭借其亚微米分辨率打印能力,Quantum X bio 最终旨在实现生物打印的小型化。CELLINK 和 Nanoscribe 将他们的最新系统瞄准了寻求先进生物医学应用(如组织工程和再生医学)的研究机构和研发团队。 CELLINK 首席执行官 Cecilia Edobo 表示:“共同开发这样的产品正是我们为成为 BICO 集团的一员而感到如此自豪的确切原因。” “我们期待将这个系统交付给我们的客户,并见证他们将实现的惊人突破。” Quantum X 生物 3D 打印机。 照片来自 BICO。 在 BICO 下联合 CELLINK 和 Nanoscribe 的母公司 BICO 将自己描述为一家生物融合公司。通过结合 3D 生物打印、人工智能和机器人技术等先进技术,该公司旨在为组织工程、药物开发和再生医学提供广泛的生物医学应用。得益于其 CELLINK 子公司,BICO 的生物打印机、生物墨水、软件和服务被全球 1,000 多个学术、制药和工业实验室使用。 自 …

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Formlabs结盟Vizien,3D打印医疗喜入GPO

在收到领先的医疗保健 GPO Vizient的合同后, Formlabs已被列入主要团体采购组织 (GPO) 目录。 GPO 是通过对供应商进行尽职调查、汇总采购量并利用该影响力与供应商协商折扣来帮助医疗保健提供者节省开支和提高效率的实体。该特定合同为对 Formlabs 的 3D 打印产品感兴趣的 Vizient 成员医疗保健组织提供协商定价、条款和条件,以开发用于手术规划、植入物尺寸和患者同意的患者特定解剖复制品。 Formlabs 认为,将其纳入 Vizient 目录表明了医疗领域对 3D 打印解决方案的需求和需求。今年早些时候,随着TCT探索3D 打印成为手术计划模型护理标准的潜力,Formlabs 是医疗领域工作人员重点关注的几家技术提供商之一,因为它的价格实惠且材料范围广。例如,Formlabs 的 Form 3 售价约为 3,000 美元,而它的 Draft Resin 可以让模型在短短两小时内打印出来。根据美国医院协会的数据,2020 年美国医院的收入损失总计 3000 亿美元,这凸显了对此类具有成本效益的解决方案的需求。 GPO 管理着医院所有采购的 72%,Vizient 为美国一半以上的医疗保健组织提供服务。Formlabs 声称,去年使用其 3D 打印机的医院和医疗系统的数量增加了四倍,通过与 Vizient 结盟,该公司现在正在为医疗保健领域提供更多的产品。 Formlabs 医疗市场开发总监 Gaurav Manchanda 评论道:“将 Formlabs 技术生态系统纳入 Vizient 目录标志着医疗保健行业 3D 打印的转折点。” “作为第一家在该国最大和最著名的 …

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2021 年3D打印打印后处理挑战有哪些?

后处理解决方案制造商 PostProcess Technologies 发布了第三版年度增材后印刷调查:2021 年趋势报告。今年的报告证实了去年已经宣布的内容,即希望缩短这一耗时的步骤,以改善成品零件的质量,并允许操作员专注于更高附加值的任务。总体而言,增材制造用户希望尽可能实现各种后处理步骤的自动化,尤其是在大规模生产方面。 今年,该研究的参与者数量翻了一番,表明用户对增材制造的兴趣日益浓厚。另外 50% 的受访者完全了解他们公司使用的方法,这是一个新的兴趣迹象。PostProcess Technologies 研究根据参与公司选择的 3D 打印工艺重点关注后处理趋势;毫不奇怪,熔融沉积建模 (FDM)、光聚合和选择性激光烧结 (SLS)位居前三,其次是 MultiJet Fusion 和材料喷射。当然,每个过程都有其特定的限制——在整个研究过程中要牢记这一点。 后处理技术取决于所使用的技术和最终应用(照片来源:Nikko Industries) 当前的后处理技术由于有许多增材制造工艺,因此也有后处理方法:去除支撑、多余材料、表面精加工、抛光、热处理等。 根据 3D 打印部件的最终应用和使用的工艺,后处理或多或少会比较长和复杂。而今年,使用最多的方法与往年相似:82% 的参与者去除打印支撑,67% 的表面处理,45% 的树脂去除和 44% 的粉末去除。当您考虑当今最常用的 3D 打印技术时,这些结果不足为奇。 后处理放大了惠普的 MultiJet Fusion 工艺,该工艺在批量生产中越来越受欢迎。参与者表示,后处理是进入大规模生产的真正挑战,不到 18% 的技术用户认为目前可用的解决方案就足够了。这是一个有趣的点,因为增材制造已经从快速原型制作转向了大规模生产,而参与者试图促进这种转变。正如研究指出的那样,市场还没有完全准备好,即使有更多举措。此外,在惠普方面,在 2021 年,制造商将致力于开发更自动化的后处理解决方案,遵循这一生产逻辑。这可能是几年后会遇到的挑战。 2021 年的后处理挑战2021 年版突出了用户面临的挑战,这些挑战与往年非常相似。对于 53% 的调查参与者来说,后处理周期时间太长,无论他们使用 FDM、SLA 还是 SLS,52% 的人表示很难获得一致的成品零件。最后,熟练劳动力的可用性是后处理操作的障碍。增材制造市场需要在这些领域仍然非常缺乏的技能和经验的人才。 根据最常用的流程,2021 年最大的后处理挑战(照片来源:PostProcess Technologies) 该研究还指出,对于那些去除粉末的人——无论是在 SLS 还是 MJF 中——后处理会减慢他们的制造过程并显着增加他们的总体费用。对于树脂去除,最大的挑战涉及安全、卫生和废物管理问题。 …

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