前景無限:五大最新尖端3D打印技術(2)
超聲波金屬3D打印技術
當大多數人想到3D打印時,他們想到的是典型的增材過程,在這一過程中許多層材料被融合成期望的最終形狀。然而,增材制造并不總是完美制成最終產品。事實上,為了創建最終零件,大多數金屬3D打印工藝還需要額外的研磨或其他處理措施。
由于這個原因,有一些公司,如Mazak、 DMG MORI和Cincinnati Inc.,將增材和減材結合來實現預期的結果。最近有一家公司開發了一種新型混合制造技術,被稱為超聲波增材制造(UAM)。通過利用聲波而不是熱能,Fabrisonic的UAM平臺可被用于一些其他系統做不到的應用。在接受媒體采訪時,Fabrisonic公司CEO Mark Norfolk解釋說,UAM機器實際上是一個內置了超聲波焊接技術的數控銑床。薄薄的金屬箔被一層一層放置,繼而用超聲波焊接在一起。然后用銑床切割密集堆放的金屬片,以創建出最終零件。不像其他金屬3D打印工藝,在UAM中金屬不是被高溫熔化。這就是UAM工藝的重要優勢!皽囟炔粫^200華氏度,”Norfolk闡述道!斑@使我們能夠嵌入傳感器,因為我們的零件不熱。我們只是停止構造,鉆出一個小通道,在里面放入一個傳感器,然后繼續在上面構造。再者,它是在低溫下工作,不會損壞傳感器!
Fabrisonic通過制造服務而不是賣設備獲得收入的80%,它發現一些客戶要求將熱電偶嵌入金屬零件。將熱電偶嵌入金屬零件,或者固定在零件的外部,這兩種情況都需要熱傳感器在熱環境或化學反應環境下提供溫度讀數,并保護熱電偶不受潛在的危險環境影響。對于一個客戶來說,這個創建熱交換器的過程意味著混合化學物質,根據Norfolk的說法這是一個熱相關過程。他解釋道:“你把化學物質A、B和C放到一起進行化學反應,然后生成了化學物質D。我們把熱電偶沿著液體的混合通道相鄰放置八九個位置,使客戶精確知道它們混合的溫度。
科學家首次在零重力狀態下3D打印出人類組織
2016年6月14日,在墨西哥灣3萬英尺高空的一架零重力公司(Zero Gravity Corporation)的飛機上,科學家們成功地在零重力狀態下3D打印出第一個可用的心臟結構。負責這個項目的公司是來自于美國南印第安納州的Techshot,該公司是美國宇航局的長期技術承辦商,已經有了25年的歷史,主要致力于開發航空航天、國防和醫療領域的新技術。零重力公司是唯一一家得到聯邦航空管理局(FAA)批準的可以在美國提供失重飛行服務的公司。另外,這個項目的參與者還包括工業級3D打印機制造商nScrypt,以及生物墨水供應商 Bioficial Organs。該研發團隊希望這個項目不僅能夠使科學家們在太空中制造出可以在地球上移植的器官,而且能夠繼續支持這項太空計劃。據了解,在這個3D打印過程中使用的是成人干細胞。
“在地球上,3D生物打印往往需要使用粘稠的生物墨水來提供結構性支撐,這種墨水中會包含化學物質和其它材料!盉ioficial Organs董事長兼CEO Stuart Williams在新聞發布會上解釋說:“但是如果在太空中打印組織的話,我們就能夠使用更加精細的打印頭和低粘度的生物墨水,這些墨水中只包含創建健康器官所需要的生物材料即可。一臺安裝在太空里的3D生物打印機很有希望成為人類健康事業的一個重要的顛覆者。”據了解,Williams是這架零重力飛機的乘客之一,他與Techshot公司執行副總裁兼首席運營官 John Vellinger一起,在試驗過程中幫助操作3D生物打印機。
據悉,此次試驗收集到的數據將使得Techshot及其合作伙伴能夠開發出一款更小、更堅固的3D生物打印機,而且這臺機器有可能會在明年一月份搭乘Blue Origin公司的亞軌道飛船。根據計劃,研發團隊希望能夠在2018年打造出一臺能夠打印更為復雜組織的生物打印機并將其送上國際空間站。據了解,在去年年底的時候,Techshot曾經宣布它開發出了一種方法可以使用患者自己的干細胞來制造大型的人類血管。不過該公司宣稱,他們在失重飛機上測試的技術要比這精細得多。他們打印的細胞層比頭發還要薄好多倍。除此之外,在6月14日的測試中還涉及到了3D電子打印技術,Techshot稱這臺原型3D打印機還打印出了導電以及絕緣的材料。
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