3D打印展现奇思妙想 让生活更加舒适有趣
2016-11-04 15:12:22   来源:光明网
内容摘要
一个德国项目正在展示数字化脚部映射和为糖尿病患者3D打印鞋垫的优势。3D打印使得研究人员能以低得多的成本制造定制化鞋垫,同时也使得它们更易获得。另外,3D打印等新技术正在改造“世界瓷都”景德镇千年的制瓷流程,为古老的瓷业转型升级提供另一种可能。一位传统制瓷艺人说,有了3D打印技术,无论多么天马行空的想象,都可以很快付诸于现实,为设计师开拓了一个广阔的创作空间。

3D打印展现奇思妙想 让生活更加舒适有趣 IT科技年


一个名为LAUF(德文“定制化鞋类制品的激光辅助制造”的首字母缩写)的德国项目表明,3D打印可能是实现数字化制造鞋垫的关键。

脚部舒适的重要性是不容忽视的,这方面糖尿病人更加需要注意。穿鞋不当会令普通人难受,但对糖尿病人来说这却是危险的。由糖尿病引起的脚部神经末梢萎缩可减弱或消除疼痛感,这反过来可导致严重的脚部损伤或伤口。定制化的填充鞋垫已成为预防此类问题的一种重要手段 。

但直到最近,这样的鞋垫仍然非常昂贵且不易获得——只能通过专门的矫形制鞋公司获得。幸运的是,最近的成果表明3D打印正在帮助普及定制化鞋垫。

据了解,LAUF由德国的联邦教育和研究部(Federal Ministry of Education and Research)出资成立,其成员由行业专家和一群来自弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)的研究人员组成。该项目正在展示数字化脚部映射和为糖尿病患者3D打印鞋垫的优势。

劳恩霍夫协会的科学家Tobias Ziegler博士解释说:“数字化脚部映射已经是一种很普遍的做法。作为LAUF的一部分,我们现在也已经完全实现了鞋垫生产工艺的数字化。使用新开发的软件,矫形制鞋公司可为单个病人专门设计一双鞋垫,随后该设计可在3D打印机上打印出来。”

研究人员们介绍说,3D打印使得他们能以低得多的成本制造定制化鞋垫,同时也使得它们更易获得。除了成本优势,全数字化工艺也使得矫形鞋垫的力学性能更显著、更强,这让它们能更容易地获得健康保险公司的青睐。他们强调说,拥有全数字化的鞋垫允许医疗保险公司收集鞋垫及其功效的科学数据。

研究的下一步是为3D打印鞋垫开发更具创新性的材料。几年前用柔性TPU材料3D打印鞋垫的Covestro公司和Lehmann & Voss & Co公司现在正在与劳恩霍夫研究所的研究人员合作开发用于定制化鞋垫的新型TPU材料。

与此同时,研究人员们也一直在为TUP鞋垫设计适合脚部构造的3D结构和几何形状。Ziegler博士解释说:“鞋垫的哪个地方需要更软,或更硬?通过改变结构类型,我们可以精确地确定鞋垫的硬度…为了确定哪些地方需要优化,我们也会模拟整个生产过程。”

鞋垫本身正在由弗劳恩霍夫研究所的工业合作伙伴RPM公司和Sintermask公司打印,二者采用的生产工艺是选择性激光烧结(SLS)。打印完成后,鞋垫原型会被送回研究所接受广泛的测试。如果测试证明它们是完全可行的,通过LAUF开发的软件将在两年内面市。


3D打印改造制瓷工艺:你也可以成为艺术家

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陶瓷3D打印、微波快速干燥、微波快速烧成——简单的“三步走”,一件异形塔状瓷器就宣告成功。一件造型复杂的瓷器从3D打印到烧制成品,不过3个多小时。3D打印等新技术正在改造“世界瓷都”景德镇千年的制瓷流程,为古老的瓷业转型升级提供另一种可能。在不断追求个性化、体验感的今天,这些新技术也给更多人带来全新的乐趣和享受。

3D打印等新技术正在改造“世界瓷都”景德镇千年的制瓷流程,为古老的瓷业转型升级提供另一种可能。

“共计一坯之力,过手七十二,方克成器。”明代科学家宋应星在《天工开物》中如此描述景德镇传承千年的复杂制瓷工艺。传统手工制瓷成型工序在宋代已初步建立,拉坯、印坯、利坯、蘸釉、荡釉……72道工序造就“白如玉,明如镜,薄如纸,声如磐”的景德镇瓷器美名,但同时也需要环环相扣,非常专业熟练的手工技艺,以及较为漫长的制作周期。

经过15年的技术沉淀和积累,景德镇源创高科工业技术有限公司克服多项技术难题,开发了一套处于国际陶艺先进水平的整体解决方案:陶瓷3D打印机,让一向以塑料和金属为材料的3D打印可以使用特制的专属泥料作为原料进行打印,使心中创意造型很快变为实物;陶瓷极速干燥箱则是在打印完成后,快速为瓷坯干燥上釉;然后送入陶瓷快速烧成炉进行烧制,一件陶瓷作品制作完成。

“使用整套陶瓷3D打印技术平台和装备,从想法到成品,中间只需要3—5个小时,而传统陶瓷制作周期则需要10—15天。”源创高科总工程师曾树介绍说。“我们研制的领先陶瓷行业的3D打印技术,为陶瓷艺术创作提供了一种适合大众的‘新玩法’。”

由于手工拉坯的限制,异形陶瓷作品需要耗费设计师很多精力和时间,效果却往往不尽如人意。一位传统制瓷艺人说,有了3D打印技术,无论多么天马行空的想象,都可以很快付诸于现实,为设计师开拓了一个广阔的创作空间。

据了解,由于陶瓷3D打印技术已经凸显了它的优势,包括景德镇陶瓷大学在内的国内多家艺术高等院校目前都引进了整套陶瓷3D打印设备,运用到陶瓷艺术的教学活动和科研中,取得了积极效果。


3D打印 把你的声音变成戒指!

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说到3D打印,很多人第一时间想到的就是各种建模类应用,但其实它也可以为我们的生活增添很多情趣。Encode Ring是一家上个月才成立的企业,它们的想法是如何将3D打印运用到珠宝设计上。没想到的是,该公司竟然脑洞大开,想到了把3秒的声音(声波)信息,转换成一枚实体戒指。感兴趣的网友可以到Encode Ring网站上录制3秒音频、或者上传一份预录制的声音文件。

上传之后,你可以选择戒指的大小和金属材质,剩下的工作交给Encode Ring就是了。

根据材质的不同,(不锈钢、镀金、银、18K金、白金等),其价格从120美元(不锈钢/约合813元RMB)到1240美元不等(白金/约合8403元RMB)。


3D打印机现在甚至可以制造出磁铁

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在日常生产中一般磁铁常用三种生产工艺:注塑工艺、烧结工艺或粘结工艺。而现在维也纳技术大学通过一种特殊的3D打印技术开发出了一种新型磁铁,并能根据需要制成各种形状。项目负责人Dieter博士表示:“磁场的强度不是唯一的因素。我们通常需要特殊的磁场及以特殊方式分布的磁力线,比如磁场在一个方向上相对恒定,但另一个方向的磁场强度会发生变化。”

研究人员首先建造了数字3D模型,并将其发送到3D打印机上做出最终的产品。研究人员使用了混合材料,包括了90%的磁性颗粒材料及10%的聚合物粘合剂。随后研究人员将产品暴露于强磁场中,使之成为永久磁铁。

研究人员表示,这种3D打印方法不仅可以制造出不同形状的磁铁,还能制成不同类型的磁性材料。

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