《盘点近年来**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,以便较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!
金属3D打印技术能够制造复杂的功能集成零部件,这一优势在铜金属制造领域也同样能够得到体现,比如说在铜电感线圈制造领域,金属3D打印技术就可以用于替代传统制造工艺,直接制造复杂电感线圈, 避免对于组装的需求和因焊接带来的不足。关于铜的3D打印技术呈现出越来越经济多样的发展态势,Markforged推出了其金属X打印机适用的材料-铜,本期进一步来了解Markforged解决方案的几大特点。
使用Markforged铜材料进行3D打印与其他材料打印是一样的过程,在Metal X系统上使用现有的硬件和软件系统进行打印工作。在基于云的切片软件Eiger的材料下拉菜单中选择“铜”,然后立即开始打印,目前在Metal X上切换材料大约需要10分钟。
Metal X利用熔丝制造(FFF)技术,使得3D打印铜变得简单。铜金属粉末与粘结剂混合加工成长丝,3D打印完成后,用户清洗零件脱蜡,然后将零件装入熔炉中,熔炉去除残留的粘结剂,然后将粉末烧结成终的全金属零件。
3D打印正在获得工业制造业越来越多的重视,但即便是很多看好3D打印技术的制造业人士,对3D打印所能实现的产品形状感到乐观,但对3D打印所能实现的力学性能感到疑虑。在金属加工过程中,发生着许多微妙的事情。
就拿选择性激光熔化技术来说,在激光对粉末的融化加工过程中,每个激光点创建了一个微型熔池,从粉末熔化到冷却成为固体结构,光斑的大小以及功率带来的热量的大小决定了这个微型熔池的大小,从而影响着零件的微晶结构。并且,为了熔化粉末,必须有充足的激光能量被转移到材料中,以熔化中心区的粉末,从而创建完全致密的部分,但同时热量的传导**出了激光光斑周长,影响到周围的粉末,出现半熔化的粉末,从而产生孔隙的现象。
冶金性能方面还与金属3D打印过程的诸多条件相关。加工参数的设置、粉末的质量与颗粒情况、加工中惰性氛围的控制、激光扫描策略、激光光斑大小以及与粉末的接触情况、熔池与冷却控制情况等等都带来了不同的冶金结果。
通常来说加工越快,表面粗糙度越高,这是两个此起彼长的相关变量。另外,残余应力是DED以及SLM加工技术所面临的共同话题,残余应力将影响后处理和机械性能参数。不过,根据3D科学谷的市场研究,根据对冶金方面的驾驭能力,残余应力也可以用来帮助促进再结晶和细小的等轴晶组织的形成。
对于金属打印过程中微观结构的理解和新合金的加工性能已经获得了不少的进步。同时还观察到微观结构的非均质性,在这方面通过表征工作(柱状晶、高取向、孔隙度等)获取对加工冶金学的进一步理解,从而不仅提高金属3D打印的工艺控制能力,还为材料制备以及后处理提出了新的要求。
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、一体成型效果显着**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较大的用武之地。凭借较快的设计周期,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。通过快速原型修改,迅速实现产品改进。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、按照图纸仿形雕刻较精确、较快捷。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。
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