应用案例

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...

2014年无人机销量国内约2万架，预计到2020年中国无人机年销量将达到29万架。未来几年将保持50%以上的增长，2014年 已经达到40亿元，2018年是180亿元。从发展前景来看，未来劳动力缺少，无人机可以执行短途运输（比方快递/外卖—对于快递公司老总来说没有工资只有电费，可以省下不少钱）、航空拍摄（美美的婚纱照）、娱乐、农林、消防、医疗、交通等行业有着巨大潜力。...

3D Medical公司位于澳大利亚，是一家致力于利用医疗影像转换为三维打印“零件”为主要服务，同时提供医疗模型三维打印服务的高科技公司。 3D Medical公司 3D Medical的打印产品有： –...

在10月13日刚刚落下帷幕的2018第九届中国大学生方程式汽车大赛，盈普TPM3D就见证了这帮年轻人的激情。就让小编带大 探访上海交大大学方程式赛车队（以下简称交大赛车队），这支充满活力和青春的队伍。 从2010年开始，中国汽车工程学会组织了第一届中国大学生方程式汽车大赛，到18年约有1300多名，来自全国66所知名高校参加这次第九届大赛。大赛是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛，被誉为中国未来汽车工程师的摇篮。依照赛制，参赛车队要在指定时间内建造出一辆方程式赛车，在通过专家组各项测试后，方可进入赛道比赛。比赛期间将进行营销报告、赛车设计、成本与制造分析、直线加速、８字绕环、高速避障、耐久性能、效率测试等项目角逐。为了取得好成绩，各大高校都会把最新技术用在方程式赛车上。上海交大赛车队从11年开始参加，在15年获得燃油经济性第三，在今年比赛中他们获得了优秀奖。 交大赛车队坐落于交大激动学院（是机动啊ヽ(`Д´)ﾉ机械和动力的意思啊）的汽车电子控制技术国家工程实验室。由来自全校各专业的45名学生组成。据现任沈彤声队长介绍，他们可是一群身怀绝技的Geek青年，有拆车能手、机车机友和卡丁车赛车手、工业自动化小霸王。哈哈有点跑远了，据沈队介绍，提高赛车性能的关键是提高汽车动力和汽车轻量化，使用SLS技术打印的尼龙材料是传统最好的铝合金材料的四分之一重，这次使用的盈普打印的汽车发动机进气稳压腔（他们天才般原创结构—由于大赛限制发动机限流阀只能做直径20mm，只能通过增大限流阀和发动机之间的容积，来提高发动机进气量从而提高发动机燃烧效率这样就可以做到提升动力并降低油耗），使他们从原本预估用传统机加工的2公斤降到300g（包括内外层所包裹的碳纤维–碳纤维大大提高了耐高温性能）。沈队还激动的说,他们原本害怕尼龙承受不了200度的高温，打算找铝合金制作这个零件，找了好多加工厂，造价都要近万元，而且要等工厂排班安排的话至少要一个月，这样比赛时间和制造成本都无法得到保证，多一个月制造时间，就是少一个月赛车手训练时间。（大赛对于汽车造价有严格限制造价越低评分越高）。他们还尝试使用学校现有的FDM打印，但是经过1小时100摄氏度的环境下测试，FDM打印的腔体就漏水，这显然满足不了要求。后来由于和各大高校良好的合作关系，赛车队找到很快盈普这家专注SLS尼龙打印的厂家，大概花了2天，成本不足1000元，赛车对就完成这个零件的制造和安装，大大节省时间和资金上成本，其中TPM3D所拥有的主动冷却技术也贡献不小和有些SLS又多争取2个小时粉体冷却时间的时间成本。 不仅如此，还有些零部件是有3D打印制造的。比如这个计时器挂钩等。沈队长还愉快的讲到下一届的比赛他们也在积极准备，目前赛车正在实验室改装过程中，他们计划把更多SLS的技术推广到其他赛车零部件的加工比如： 赛车方向盘 各种电器的保护盒或电线的定位卡笋 座椅 发动机水冷冷却液的（溢流瓶） 刹车踏板的周围的固定件等 小编临走时沈队还骄傲的说到：正是有SLS技术和...