7款牛X的3D打印机，每一款都可能改变世界

存眷南极熊，知晓3D打印世界事

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导读：在南极熊的3D打印报道内容中，通俗的FDM、SLA、DLP、SLM等手艺的3D打印能够经常看到。然则，有一些新的高手艺的3D打印机，今朝还对照少信息显现。南极熊进展，经由本视频，读者能够初步认识：高速大尺寸光固化3D打印、大型建筑3D打印、磁性流3D打印、微纳级3D打印、容积3D打印、大型龙门架运动式FDM 3D打印、星际之门火箭金属3D打印 等7项高新手艺。

△视频：7款不同凡响的高手艺3D打印机

视频里所提到的3D打印手艺，南极熊均有具体报道：

⑦高速大尺寸光固化3D打印HARP

2019年10月17日，美国西北大学的研究人员公布斥地出一种大尺寸的高速3D打印机，能够在短短几个小时内打印出一个成年人巨细的物体。这项新手艺被称为HARP (high-area rapid printing高速大尺寸3D打印），可实现创记载的生产效率，而且是个性化生产。在曩昔的30年中，3D打印范畴的大多数起劲都旨在冲破传统手艺的极限。平日是追求更大零件，然则会降低速度、产量和差别率。有了HARP手艺，就不需要考虑这些问题，不只能够实现高差别率，还能够实现高产能，对传统的3D打印手艺发生壮大的竞争优势。

详见《高速大尺寸光固化3D打印手艺登上《Science》，HARP会超越Carbon3D吗？》https://www.nanjixiong.com/thread-136768-1-1.html

⑥大型建筑3D打印

 
俄罗斯AMT-SPETSAVIA集体2018年8月公布建造世界上最大的3D建筑打印机。这部打印机名为S-500，建筑的长宽高离别为11.5米、11米、15米，可以打印六层高的建筑。AMT-SPETSAVIA集体传播， S-500的打印高度可扩展到80米，若研发成功，以每层楼层高3米较量，S-500将可以打印出一幢26层高的建筑。该集体同时公布推出S-300，其打印的建筑物长宽高离别为11.5米、11.米、5.4米，相当于在一块120平方米地盘上建两层建筑，机械能够每小时2.5立方米的混凝土的速度打印。

⑤磁性流3D打印

伯克利大学实验室的科学家已经制造出一种磁性液体的新材料，为磁性软物质的科学新范畴打开了大门。他们的发现或者会导致一类革命性的液态3D打印设备，可用于各类用途，从供应靶向癌症疗法的人造细胞到能够改变外形以适应四周情况的柔性液体机械人。
水平分散着带负电的磁性纳米粒子（Fe3O4-COOH，直径约22纳米，只有头发丝的万分之一粗细），而油相消融可以游离到界面处质子化带上正电的聚合物（POSS-NH2），二者在水油界面互相吸引，原位形成磁性纳米粒子外观活性剂，紧紧吸附在界面，降低界面张力。相对于小分子外观活性剂，这种几十个纳米巨细的活性剂能够紧紧贴附在界面上，形成二维纳米粒子层，饱和之后互相挤压无法持续在界面上自由移动，激发界面壅塞相变，一方面降低了界面张力，一方面能够撑持起一个个随意外形的液滴不乱存在。这些只有1微升巨细的液滴，里面挤满了十亿多个磁性纳米粒子，一旦它们在界面处形成壅塞相变，将直接引起液滴从顺磁性改变成铁磁性，也就会酿成液态磁铁。所以，经由掌握纳米粒子在界面的吸赞同解吸附，便能够很好地掌握液滴磁极的形成和消散。

④微纳级3D打印

 
总部位于以色列的周详增材制造手艺斥地商Nanofabrica推出微纳级差别率3D打印手艺。要害的3D打印..斥地商一向在起劲实现50微米以下的差别率，但少数微制造3D打印手艺要么在机械和单件成本方面非常昂贵，要么非常慢，要么具有严厉的尺寸限制。Nanofabrica的专利工艺基于数字光处理（DLP），与自适应光学相连系，实现可反复的微米级差别率。与一系传记感器相连系，可实现闭合反馈回路。Nanofabrica的3D打印..将自适应光学与半导体行业的手艺相连系。经由在半导体和3D打印交叉点工作，Nanofabrica可以构建具有复杂微细节的大“宏观”部件。经由引入多差别率策略，它比其他微型3D打印..快100倍；需要精美细节的部件打印速度相对较慢，但在对非精美细节的部门区域，部件的打印速度要快10到100倍。

③容积3D打印

2019年2月，全球顶级学术期刊《Science》上登载了一篇革命性“容积3D打印手艺”文章（Volumetric additive manufacturing via tomographic reconstruction.PDF），光照几十秒即可打印出一个完整的人像。
手艺道理其实挺简洁

△先在一个杯子里装上光敏树脂液态材料，使用DLP光源进行体曝光，转盘带动杯子进行扭转，在指定的位置把树脂固化。

  

△工作道理就像反向较量机断层（CT）扫描一般，在CT机中，X射线管在患者四周扭转，拍摄人体内部器官的照片。然后，较量机再行使这些投影重构出一幅3D画面。在较量机模拟一个3D物体的情形下，研究人员从多个分歧角度较量出物体的外形，然后将由此发生的2D图像输入一台通俗的幻灯片投影仪。投影仪将图像投射到一个装着丙烯酸酯（一种合成树脂）的圆柱形容器中。当投影仪经由全方位笼盖的图像扭转时，容器也以响应的角度扭转。加利福尼亚大学伯克利分校的电气工程师泰勒说：“当圆柱体扭转时，任何领受到光量的位置都能够零丁掌握。”“若是光的总量跨越必然数值，液体就会酿成固体。”

 

△树脂中的一种化学物质会接收光子，而当接收的光子达到必然的门槛时，丙烯酸酯就会聚合，形成固体塑料。剩下的液体随后被移除，留下的就是固态的3D物体。几十秒后，杯子中便3D打印出来一小我像。这速度要逆天啊！比Carbon的CLIP一连液面打印手艺，还要快好多，杯子扭转，即可打印出来物体。

△“容积3D打印手艺”焦点思路
 
△焦点数学公式
这个系统的焦点就是CAL算法，想要真正完成打印并不轻易。首先得进行三维模型的重建，包罗2D的傅里叶变换。然后还得针对光敏液体的剂量进行优化等等。在打印过程中，还涉及氧气按捺、光场过问、3D空间和2D投影之间的转换成家等问题。


△“容积3D打印手艺”建造出来的其他物件

详见 《Science》革命性高速“容积3D打印手艺”，被中国人质疑剽窃本身专利https://www.nanjixiong.com/thread-132362-1-1.html

②大型龙门架运动式FDM 3D打印

△大型的聚合物3D打印机和3D打印船

2019年10月，缅因大学（UMaine）高级构造与复合材估中心获得了三项吉尼斯世界记载，离别是：
①全球最大的原型聚合物3D打印机
②最大的实体3D打印物体
③最大的3D打印船

这款3D打印机能够制造出长100英尺、宽22英尺、高10英尺的物体，首要用于支撑国防和根蒂举措应用范畴的立异。据悉，这套系统由Ingersoll机床公司斥地，并使用这台机械制造出一艘25英尺（7.62米），重达5000磅的3D打印船，并定名为3Dirigo。

详情请看《缅因大学超大3D打印船和聚合物3D打印机，获吉尼斯世界记载》https://www.nanjixiong.com/thread-136630-1-1.html

①星际之门火箭大型金属3D打印


美国火箭行业新贵Relativity“相对论”太空公司Relativity声称，在数年之内，Stargate工场将能够在60天内打印出生界上第一枚全3D打印火箭Terran。Stargate的专利手艺实现了全新的价格链和立异的构造设计。Stargate工场整合了世界上最大的金属3D打印机和AI驱动的控件，络续优化生产，从而大大提高了质量和时间，降低了成本，并能够实现制造以前弗成能的产物设计。本身即可打印火箭95%的部件,其余仅5%的电缆、芯片或橡胶部件外购。 Stargate工场能够提高改善Terran 1火箭的设计，生产，质量和速度的能力，优势包罗：

• 零固定对象，削减零件数量

• 更快的设计迭代和零件优化

• 实时质量掌握和零件搜检，在3D打印时代和之后搜检零件，以确保它们相符最高的平均度和质量尺度

• 传感器和剖析驱动的机械进修

• Relativity斥地了多种专为3D打印设计的专有合金，以知足要害义务机能
  

详见 《60天造全金属3D打印火箭，Relativity要推翻SpaceX吗？》https://www.nanjixiong.com/thread-136648-1-1.html

为了让中国认识国外情形，南极熊稀奇整顿了《开眼界了》的3D打印稀奇视频系列报道（还在络续更新）：

• 《开眼界了：6个国外高速批量金属3D打印产物应用实拍视频》

• 《开眼界了：4个国外陶瓷3D打印厂商产物应用实拍视频》

• 《开眼界了：EOS/GE/SLM等国外18家金属3D打印厂商产物应用实拍视频》

• 《开眼界了：全彩色3D打印，已如斯真切》

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