应用案例

前几天小编和家人去迪卡侬运动商店逛逛，小侄子看到几辆自行车十分轻盈，但又十分坚固。于是就问起了店员，原来这是碳纤维打造的自行车。 碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。 下面是几个汽车和航空的使用纯碳纤材料的案例： 兰博基尼第六元素（碳元素序列是六）大量使用碳纤复合材料使得重量仅仅960公斤，甚至比人气小车polo还小100公斤 在汽车上众多高级品牌都使用了碳纤减重、从而减少排放和提高性能。 波音777X飞机正在使用AFP碳纤维自动放置技术打印超薄复合碳纤材料。 （这种技术是使用碳纤维为原材料，打印设备很精细，但价格也非常昂贵，设备有着一个长达6.4米的机械臂，头部有16个类似于老式缝纫机上线轱辘的装置，整个手臂被架置在12米长的轨道上，可以围绕模型运动进行快速打印，大大节约零部件和原型产品生产时间，降低成本。） 那么，有办法降低碳纤价格呢？那就是和相对便宜的尼龙材料混合，形成性能不错，又能满足要求的复合材料。这样说的话，无疑碳纤维尼龙在复合材料中一定会占有一席之地。 尼龙本身是性能优异的工程塑料，但吸湿性大，制品尺寸稳定性差．强度与硬度也远远不如金属。为了克服这些缺点，早在70年代以前。人们就采用碳纤维或其它品种的纤维进行增强以改善其性能。用碳纤维增强尼龙材料近年来发展很快，因为尼龙和碳纤维都是工程塑料领域性能优异的材料，其复台材料综台体现了二者的优越性，如强度与刚性比未增强的尼龙高很多，高温蠕变小，热稳定性显著提高了，尺寸精度好，耐磨。阻尼性优良，与玻纤增强相比有更好的性能。因而碳纤维增强尼龙(CF／PA)复合材料近年来发展很快。而对于3D打印来说使用SLS技术是最适合实现碳纤增强尼龙的一种技术手段。其技术亮点也越来越受人们的注意。国内的有些厂商诸如盈普也有过这方面经验，而且在不久的未来，将会发布新型碳纤增强尼龙烧结材料，请大家敬请期待。 某企业的FDM技术打造的碳纤尼龙工件 使用SLS...

今天小编为大家带来的这篇文章，看标题就觉得非常有意思吧，请各位看官先马后看！ 在3D打印技术还没有被人们熟知之前，手板厂的加工工具主要依赖于车铣床和CNC机加工增材制造来完成。从毛坯料固定，到车铣刀头的更换，最后再到换面角度的加工，工序异常繁琐，费用昂贵更是让各手板厂商大佬们伤透了脑筋。但随着3D打印技术越来越成熟，打印工艺越来越简单，打印耗材可选性也越来越多样化，手板厂商们终于松口气了!...

众所周知，随着第三次工业革命的突飞发展，产品技术的不断改革创新，对制造业和材料性能的要求也越来越高了。TPM3D盈普科技是大中华地区唯一一家获得德国莱茵TUV(CE)安全认证的3D打印制造商，深知终端...

在3D打印各类技术中，SLS技术可以说是其中的一个重要发展方向，也可谓3d打印世界中的白富美。让小编跟随白富美的节奏，带大家欣赏sls技术出演治愈天使的美妙序曲吧。 第一幕，虚往实归 大家...

近年来影响少年儿童健康的脊柱侧弯越来越受到重视。全国大致有300万青少年存在或多或少的脊柱侧弯的情况，它是种脊柱的三维畸形，包括冠状位、矢状位和轴位上的脊椎序列的异常。正常人的脊柱从后面看应该是一条直线，并且躯干两侧对称。如果从正面看有双肩不等高或后面看到有后背左右不平，就引起重视。这个时候应拍摄站立位的全脊柱X线片，如果正位X线片显示脊柱有大于10度的侧方弯曲，即可诊断为脊柱侧凸。轻度的脊柱侧凸通常没有明显的不适，外观上也看不到明显的躯体畸形。较重的脊柱侧凸则会影响婴幼儿及青少年的生长发育，使身体变形，严重者可以影响心肺功能、甚至累及脊髓，造成瘫痪。轻度的脊柱侧凸可以观察，严重者需要手术治疗所以要早发现、早治疗。 图1 左是正常脊柱，右是脊柱侧凸 脊柱侧弯的主要分手术治疗和非手术治疗。脊柱侧凸的手术可谓外科手术中，最难，最危险最昂贵的一个，除非万不得已，均用非手术治疗方法包括理疗、体操疗法、石膏矫形器等，但最主要和最可靠的保守方法是矫形器治疗。 图2 传统手术和矫形器治疗 近年来随着3D技术和材料方面的突破，使得用3D打印的方法实现脊柱的矫形成为了可能。和传统相比，有3个优点： 1.更有效率 传统制作矫形器需要石膏取病人身体模型结合X光片手工制作，患者和矫形师都会十分繁琐。一天一个矫形师最多制作3-5个病人。CT或3D扫描结合3D打印制作将会大大降低矫形师工作强度，提高生产效率，帮助更多的病人。 图为石膏取模和修型，需要人工多，工序复杂，工作场地杂乱 2.更美观和设计感 3d打印的结构将不会受加工工艺约束，能制作出更美观的康复矫形器。透气孔密布，更贴身，美观利于隐藏的3D...

受国内某大型汽车公司的委托，该汽车公司需要研发一些汽车空调和配件的开发设计，并进一步实施验证。TPM3D盈普科技利用自主研发的各款尼龙高性能粉末材料，联合该汽车公司，将SLS尼龙粉末烧结技术的优点，发挥得淋漓尽至，直接应用到该公司汽车空调及零配件的解决方案当中，实现了汽车空调和配件制造模式的量化。 亮点一...

预备唱：你是我的眼，带我领略四季的变幻，你是我的眼，带我穿越拥挤的人潮；你是我的眼，带我阅读浩瀚的书海，你是我的眼，让我看见，这世界就在我眼前……是不是根本停不下来，下面就让小编带你来感受一下sls技术在眼镜行业之中的重大作用吧！ 眼睛是心灵的窗户，很多人由于各种原因，而变得视力下降，看不清东西，分不出颜色，给生活和工作都带来了诸多不便。但随着眼镜行业从选材和品质上的越来越完善和先进，广大眼睛患者就有了更多的可选择性。尤其是3D打印技术的出现，更是弥补了传统加工的诸多不足，随着sls3d技术的发展越来越成熟，各大品牌眼镜商家纷纷都采纳了该项技术。 制作简单，体验完美 杭州某科技公司采用sls尼龙粉末烧结技术，结合色泽洁白、抗氧化性、尺寸稳定、产品喷漆效果好、而且吸水率低、可以多次进行后处理等优点的尼龙粉体，为客户提供私人定制3D打印眼镜框架，完成该镜框仅重3.5克，将原本需要1-2月定制时间减少到2天就能完成，简化了研发周期，大大提高了生产效率的同时，还降低了生产成本。不仅满足了客户时尚、舒适、健康等个性化需求，缩短了加工周期，而且为客户提供了美伦美奂的佩戴体验。 个性定制，独一无二 日本眼镜制造商HOYA在定制化镜架制造领域进行了尝试，根据3D科学谷的市场观察，HOYA于2016年与3D打印软件、服务企业Materialise公司合作，推出了Yuniku...

前面盈普小编分别介绍了军事、汽车2大类碳纤尼龙材料的应用，今天我们再讲讲医疗方面的应用。 据最新的一项市场研究报告称，全球医疗复合材料市场，预计未来几年复合增长率将达到6.91%。 作为医用碳材料的研究，是本世纪60年代开始的，当时在人造血管的抗血凝材料研究中发现了碳材料具有优良的抗血凝性能。1980年以后，Bokros提出碳材料作为生物医学器件的开拓性工作以后，引起了广泛的关注。研究表明，碳材料具有良好的生物相容性，对生体组织刺激性小，无毒，不致癌，比重小，弹性模量与人骨相近等优点，有成为第四代植入材料潜在优势。其中有些尼龙碳纤材料也用于医疗器械中。 主要优势有： 各向异性和可设计性 尼龙碳纤材料等碳纤维复合材料是各向异性材料，沿纤维方向和垂直于纤维方向的性能不同，给设计带来很大的自由度，通过改变铺层方式（例如铺层角度、铺层顺序）来改变产品的弹性和强度等特性，满足具体使用要求。而医疗设备部件，往往作用于不同的人体部位，不同部件具体性能要求不—样。 例如：碳纤维尼龙复合材料具有较高的耐疲劳性、柔韧性和良好的生物相容性，比其它材料更适用于残疾患者的假肢制造。它制作假肢，强度高、重量轻，功能更趋完善。用于接受腔的碳纤维复合材料能很好地承担起人体的重量，并能有效控制假肢，使残肢在腔内更加舒适自如。它不仅强度有保证，而且因为减掉了很多重量，从而使人工膝关节得以实现多种效能。假脚的主要功能是支撑肢体，在运动中产生推力，同时可代偿小腿三头肌和屈肌的作用。储能脚由于特殊的设计和材料在储能效果上远高于传统假脚，采用高弹性、高强度的碳纤维复合材料的储能脚因其质量轻，使患者行走时较为省力而广受欢迎。除此之外，踝关节以及足踝与小腿假肢之间的连接管也可以用碳纤维复合材料制作，同样能达到轻巧坚固的效果。同样也能用作康复矫形器。...

随着科技进步，越来越多的造型奇特，且批量稀少、定制化的应用将会由3D打印来协助完成。这里也包括足踝矫形器（ankle-foot orthosis，AFO），足踝矫形器是一种用于控制足踝部运动的装置，可用于固定关节炎、骨折损伤部位和纠正足踝部畸形。批量生产的矫形器型号有限，无法提供个体化的服务以实现最佳矫形效果。定制的足踝矫形器虽解决了上述问题，但其制作耗时长且对工艺技巧要求高。3D打印的足踝矫形器应用逆向工程和快速成形技术，在大幅降低个体化足踝矫形器制作难度、缩短制作时间的同时，可实现与定制的足踝矫形器相同，甚至更佳的效果。 传统AFO到3D设计优化的AFO 进化 小编收集了些有关AFO的情报，这些情报如下： Faustini等利用激光烧结技术制作出的足踝矫形器具有个性化的形状和功能，且利用尼龙材料在抗压力和抗扭力的性能方面良好表现，有了一定成功经验。Mavroidis等通过激光扫描收集患者个体化数据，利用3D打印技术制作模型，得到的尼龙矫形器成品与传统的聚丙烯矫形器伸展性、弹性、抗弯、抗压等均相近。Creylman等应用激光烧结技术为8例已使用定制足踝矫形器超过2年的患者量身定制了新的足踝矫形器，结果步行实验显示这些足踝矫形器表现良好，其在跨步距离、跨步时间、起步时间上均取得了与定制足踝矫形器同样好的效果，而制作这些足踝矫形器的时间(仅需1天)却远短于定制足踝矫形器。目前应用3D，SLS打印制作的足踝矫形器在各种测试和实验中均表现良好，投入临床应用前景可期。...

高能预警：本文有些可能阅读后依法不适内容，胆小和心脏不佳者，请谨慎阅读。 自上世纪70年代英国发明peek材料至今，peek材料以优异的性能受到很多高端制造业如航空航天、汽车制造、电子电气有广泛使用。在医学内植物上PEEK大侠虽然起步晚和金属内植物大哥相比还是有一些特殊招式的比如： 身轻如燕 peek材料一般只有每立方厘米1.3g和人体骨骼，密度相似 皮糙肉厚 PEEK材料也具有耐腐蚀，能应对复杂人体化学环境的能力。 图为：修复眼眶缺损的的代替骨骼的定制打印PEEK植入物 左右逢源 peek材料的弹性模量和人体骨组织相当，可以更好的和左右邻居协同工作，减少金属常见的应力遮挡现象。（应力遮挡（Stress...

在之前的军事类碳纤尼龙增强材料的文章，最后有一张由3D碳纤尼龙制造的汽车脚踏板的应用图片，这引起了一些观众的反馈，这次我们好好探究下碳纤尼龙增强如何帮助汽车民用这一重要支柱产业的。 图为：3D制造的尼龙碳纤材料的汽车零件 首先，我们得了解目前汽车发展的方向。目前汽车主要有2大发展目标：智能化和节能减排。智能化主要借助AI、神经网络引擎、5G技术这里暂时不做赘述。而节能减排这个大目标又可以细分为：清洁能源、轻量化、发动机、传动系统热效率、机械结构优化、减少风阻和路阻。以现有电动车为代表的新能源车，受制于电池储存技术暂时未有重大突破，只能通过垒砌大电池组来缓解续航问题。提高内燃机热效率近十年来也突破，从30%到40%也付出巨大人力财力研究。风阻和路阻也基本难以近期有重大突破。所以现在和未来一段时间是主要看汽车轻量化。   轻量化两大要素 1、材料：在没有找到汽车用钢合适的替代材料时，只有寄希望于汽车结构的优化或钢材性能的提高上。但钢材的比重是无法逾越的天敌。故成效不大。寻找最佳的钢材替代材料是汽车界有史以来始终孜孜以求的目标。 2、部件设计：模块化、整体化的设计，可以大大节省连接件的数量和重量。 使用一体成型零件大大提升制造效率、减少开模费用 通过碳纤尼龙复合材料解决材料问题，通过大尺寸SLS尼龙烧结设备如TPM3D的S600解决整体化、模块化和拓扑优化的制造问题，无疑是一条可行的思路。 正是看到这点，如新一代宝马7系列中有三十多种零部件使用了碳纤维复合材料（CFRP），分别有：车身、底盘、车顶、车门、头盖、引擎盖、尾翼、压尾翼、中控台、装饰条、仪表盘、传动轴、特殊动力传动系统、座椅、座椅套垫、前扩散器、尾扰流板、后扩散器、后视镜外壳、悬挂臂、前唇、侧裙、侧格栅、车用箱包、导流罩、A柱、遮阳罩、散热器面罩、侧护板、低位踏板、副保险杠等外部和车身、内饰和外饰配件等系统。这些应用等于在节能减排的4个方面中，涉及到了轻量化、发动机和传动系统热效率和机械结构优化、减少风阻和路阻的三个方面。 图为：正在安装碳钎维复合材料材料的宝马生产线 宝马全碳纤复合材料轮毂的比一般铝合金轮毂轻35%，这将大大较少车轮的转动惯量（业内普遍共识：车轮1减重公斤约等于车身10公斤） 图为：福特野马的类似轮毂   在美国橡树岭国家实验室（ORNL）用熔融沉积制造技术将碳素纤维颗粒打印成一体式汽车底盘。刚度、强度分别提高了5-7倍与3倍不但提高零件的属性，还减少了加工时间。这说明美国政府也十分注重这项材料和3D打印技术对于汽车行业的作用。...

对于酷酷的机车，蓝孩子是毫无抵抗力的。老牌民谣歌手Christopher Cross的代表作—《Ride like the Wind》更是把这种骑士风格演唱的动人心魄。今天我们就讲讲摩托车上的3D应用吧。 我们在以前汽车中也说到一些3D打印方向的应用，其实很多也是可以照搬到摩托车上。比如SLA制造的摩托车灯、SLS制造的尼龙6阻燃油箱等，SLM制造的金属车架等。 到2019年，NOWLAB和其3D打印机制造商已经开发出世界上第一台全3D打印和功能性电动摩托车NERA。由MarcoMattiaCristofori和MaximilianSedlak设计，未来主义的Nera电动自行车仅由15个零件构成。所有NERA的自行车零件（不包括电气元件）都经过3D打印，包括轮胎，轮辋，车架，前叉和座椅。 其中利用3D制造的无气轮胎，还是相当超前的。可定制胎面的无气轮胎、可定制的坐垫和“油箱”、质量轻但坚固耐用的菱形轮毂、无叉转向系统等。电机和电瓶则被车壳巧妙的隐藏起来。 这一点国内其他行业使用SLS的tpu材料也有类似应用 有着3d打印使用经验的德国宝马汽车公司旗下摩托车品牌BMW...