长沙3D打印教学实验室建设指南 3D打印教学解决方案

市场上对不锈钢3D打印新型材料的研究甚少，大部分集中在钛金属材料、铝合金以及复合材料的增材制造研究。而3D打印-增材制造零件的性能对于加工工艺参数较为敏感。要获得稳定的打印结果往往需要大量的实验来确定针对性的加工工艺参数。
为了尽快逼近优化的打印参数组合，研究人员将输入参数分为两类：一类是热输入参数包括激光功率、扫描速度和激光高斯热源半径；另一类是材料参数，包括热导率、密度、比热、熔点和激光吸收率。通过统计方法对该模型的不确定性进行校正，结合特殊设定的单道打印实验结果对模型偏差进行校正。终利用该模型优化出打印马氏体钢AF9628的优工艺参数，终获得致密度大于99.25%的实验样件，拉伸强度大于1.4GPa。
要注意的是使用激光熔化金属粉末的3D打印过程中，会形成一定的孔隙，从而导致意外的缺陷。研究人员通过不断的实验来探索哪种激光设置可以防止缺陷发生。
德州A&M大学选择了一个受焊接启发的现有数学模型，以预测在不同的激光速度和功率设置下，单层马氏体钢粉将如何熔化。通过将他们在熔化粉末中观察到的缺陷类型、孔隙数量与模型的预测值进行比较，他们可以略微更改其现有框架，从而改善后续的预测。经过几次这样的迭代之后，如果一组未经测试的新激光设置会导致马氏体钢中的缺陷，那么数学模型框架就可以正确预测此类激光设置结果，而*进行类似实验，此过程更省时。通过结合实验和建模，研究人员开发出一种简单、快速、循序渐进的程序，从而用来确定哪种设置适合马氏体钢的3D打印。

《盘点近年来价值的8大3D打印医疗生物案例》 这些大家比较熟悉的医疗生物3D打印案例，至于能够直接打印人体血液这个还是次听说。这里就分享一个国外关于3D打印血液的应用给大家作为参考。
如果我们可以对人体血液进行生物打印怎么办？这是微型3D打印研究领域Sciperio的项目设备制造商nScrypt。这家美国公司与Safi Biosolutions和日内瓦基金会等合作伙伴一道，希望在**范围内促进血液供应。在美国，据估计有1.11亿公民是合格的献血者，约占人口的37％。但是，每年只有不到10％的合格献血者捐赠。然而，该项目才刚刚开始– Sciperio宣布将使用nScrypt的SmartPump技术，该过程允许将材料非常精确地以微观规模进行沉积，并使用生物反应器来产生血液。随着时间的流逝，人们希望他们的技术可以扩大规模，以便更大范围地生物打印血液。
生物打印的目的是设计能够执行与当今相同功能的细胞结构，并使这些结构在体内生存。许多项目旨在创造功能和可行的人体器官，无论是肝脏，肾脏还是心脏。3D技术一点一点地发展，显示出对医疗领域充满希望的未来。Sciperio通过专注于生物打印的血液而成为这种动力的一部分。该项目无疑将耗时很多年–我们已经知道步将用于定义精确的路线图，该路线图已经投资了880万美元。
Sciperio解释说，它首先设想了一个装有传感器的自动生物反应器，以进行准确的反馈和实时监控。这是用来制造血液的机器。下一步，该公司将使用nScrypt的SmartPump将非常精确数量的成分微观分配到生物反应器中，主要是生长促进剂。这将使细胞生长和分化。正是这一步骤需要增材制造技术：SmartPump实际上是具有皮升容量控制的微打印头。它的喷嘴直径仅为10微米。
nScrypt和Sciperio的执行官Ken Church博士补充说：“ 血液生物制造有很多有趣的方面和益处，包括对人类的终益处。从仅几个细胞开始，我们的生物反应器将产生数十亿个细胞，这是患者输血的必要条件。我们相信，这一项目将有在需要的地方和时间提供稳定，安全，可负担，按需的血液。” 这个项目可能要再过几年才能完成，但是开始是有希望的！

3D扫描是分析来自现实世界的对象，收集所有数据以便以数字方式重建其形状和外观的过程。这个过程，它可以帮助您作为即将开发的3D项目的基础，同时它也可以用于重建，分析或模拟想法。
3D扫描可根据需求运用于不同的机器。您可能不知道，它可以通过不同的方式来创建真实对象的数字版本。3D扫描种类很多，但今天，我们将重点介绍其中三种：激光3D扫描、摄影测量和结构光扫描。通过了解这三种3D扫描的工作原理，可以帮助您的项目来更好的选择相对应的3D扫描技术。
激光3D扫描无疑是常用的3D扫描技术。使用激光以数字方式捕获物体的形状，以获得真实物体的形式。这些3D扫描仪能够测量非常精细的细节并捕获自由形状，以生成高精度的点云。这种激光扫描技术非常适合测量和检查复杂的几何形状，它可以从传统的方法中获取测量数据，使用激光的扫描仪有点像照相机，它只能捕捉其视野中的内容。通过该过程，激光点或线从设备投射到物体上，并且传感器测量到该物体表面的距离。通过处理这些数据，可以将其转换为三角网格，然后转换为CAD模型。
3D扫描是快速启动项目的重要基础，如果您只想创建现有对象，那么3D扫描它可以更快速，更轻松地帮你创建3D打印模型。在拥有3D模型后，您甚至还可以在模型上加以添加修改，直到您满意为止。

目前市场上部分工业零部件结构复杂，精度要求高，传统技术难以制造，采用激光3D打印加工，其产品材料性能、结构性能、一体成型效果显著优于传统制造技术。3D打印机技术的兴起已经吹响了“*三次工业革命”的号角，3D打印技术已经逐步的应用到工业领域，通过3D打印可以快速而精密地制造出任意复杂形状的产品、模具、模型，并且在研发成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。
3D打印技术正在颠覆传统制造业，未来3D打印技术会在制造业有更大的用武之地。凭借更快的设计周期，以快于竞争对手的速度进入市场。在短短数小时内完成从设计到原型制作，而不是几天。**速原型修改，*实现产品改进。在内部完成所有工作，缩短交付时间，减少知识产权被侵犯的风险。然后，抢在竞争对手弄相之前将经过测试和验证的产品投入市场。
由3D打印机制作的成品可塑性非常强，且精度较高，几乎任何复杂的结构都可以轻松打印出来，于是许多建筑设计师将该技术用于建筑与**布局模型、工业设计的快速成型。以往建筑设计师制作模型和3D效果图都是手勾草图，现在，3D打印提供了一种与传统的3D效果图、建筑模型等建筑造型表现方式不同的、全新的操作模式，它将让模型作为建筑师矫正设计的手段这一初衷获得新生。
整个建筑模型制造过程分为三个阶段：拍照、建模、打印。这种操作方式比用软件画图、按照图纸仿形雕刻更精确、更快捷。虽然在短期内3D打印技术不可能完全替代传统建筑方式。一种较大的可能是新技术与传统工艺互为补充，在钢筋混凝土结构的基础上结合3D打印技术，建造一些科幻建筑、概念建筑等。但在设计体系、模型制作、钢筋混凝土很难塑造的个性的效果方面，3D打印却能发挥**的作用。