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新闻 | 2025-01-22

本月应用：3D打印支架帮助重建澳大利亚男子颌骨

专利 | 2024-11-19

一种基于图像处理的拓扑优化结果几何特征尺寸控制方法

本发明公开了一种基于图像处理的拓扑优化结果几何特征尺寸控制方法，包括：步骤一：构建双尺度拓扑优化模型；步骤二：更新双尺度水平集函数进而驱动跨尺度结构构型更新；步骤三：得到跨尺度结构的边界数量和边界的坐标点；步骤四：基于跨尺度结构的边界的坐标点，分别对宏观构型和细观构型进行量化，得到跨尺度结构的几何特征具体数值；步骤五：调控跨尺度结构的极细组件特征；步骤六：调控跨尺度结构的孔洞特征；步骤七：调控跨尺度结构的特殊角度特征。本发明在水平集框架下基于图像处理技术实现了多种几何特征的精准识别的有效调控，促进了设计制造一体化，有助于提高设计效率和缩短设计周期。

论文 | 2025-01-22

用于优化高强度和延展性增材制造Ti-6Al-4V工艺参数的主动学习框架

优化激光粉末床熔融制备高强度、高韧性Ti-6Al-4V合金的工艺和热处理参数，是满足各种应用性能要求的关键。然而，强度和延展性之间的固有权衡使传统的试错法效率低下。在此，我们提出了帕累托主动学习框架，并进行了有针对性的实验验证，以有效地探索296个候选者的庞大参数空间，确定最佳参数以增强强度和延展性。与之前的研究相比，使用精确参数生产的所有Ti-6Al-4V合金在相似的强度水平下都表现出更高的延展性，在相似的延展性水平下表现出更大的强度。通过在不显著损害另一个属性的情况下改进一个属性，该框架在克服固有权衡方面表现出了效率。最终，生产出极限抗拉强度为1190 MPa、总伸长率为16.5%的Ti-6Al-4V合金。所提出的框架简化了最佳加工参数的发现，并有望加速高性能合金的开发。

新闻 | 2025-01-22

DeliPrint在阿根廷将3D打印和烘焙相结合

阿根廷烘焙创新公司DeliPrint将3D打印技术与烘焙结合，创始人Paula利用3D打印为糕点师定制独特的切割器和模板，满足他们对创意设计的需求。公司从2017年的个人尝试发展到如今拥有超过80台3D打印机，产品线覆盖每月更新的时尚主题和专业工具，包括字母尺等明星产品。DeliPrint不仅提供高质量的烘焙工具，还计划在全球范围内扩大销售，并致力于持续改进产品质量和设计。通过分享内容和合作，DeliPrint正在引领3D打印在食品行业的创新应用。

专利 | 2024-11-19

一种通讯光缆的加工工艺

本发明属于通讯技术领域，尤其是一种通讯光缆的加工工艺，针对现有的容易增加光缆的直径和重量，影响光缆的使用，容易产生分层现象的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1：准备纤膏和保护材料，纤膏的重量份包括70份～90份的环氧大豆油、2份～10份的胶凝剂、1.0份～4.0份的丁苯橡胶和0.2份～1.0份的抗氧化剂，保护材料的重量份包括75份～85份的聚乙烯、10份～15份的纳米胶粉、1份～5份的超细氧化镁和1份～5份的增强纤维，通过制备纤膏，方便使用纤膏对光缆进行加工，通过制备出保护材料，保护材料涂覆在光缆上后可以增强光缆的性能，而又不会增加多少直径和重量，同时也不容易产生分层现象。

专家精选解读独家

专家供稿人：机械工业信息研究院相关专家供稿

新闻

增材制造和3D扫描优化飞机零部件生产

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为了确保飞机上的安全，舱门闩用特殊的盖子固定，以防止着陆后意外打开。这些盖子越来越多地使用增材制造来生产，因为这种方法提供了快速且经济高效的解决方案。AFS Additive Flight Solutions 是一家总部位于新加坡的认证制造商，它使用 3D 打印技术来生产这些重要部件。为了确定门把手盖所需的尺寸，需要直接在飞机上扫描锁定杆。挑战在于阳极氧化的银色把手表面反射性较差，扫描仪难以捕捉。因此，AFS 使用 AESUB 的扫描喷雾使表面哑光，使扫描仪能够看到它。喷雾可以快速涂抹，并在几秒钟内形成均匀的涂层，从而实现扫描。另一个优点是涂层会在短时间内自行蒸发，这意味着无需清洁把手或飞机内部。根据飞机上收集的数据，设计开发盖子并打印原型，之后在门把手上进行测试，以确保其安装和功能正常。如果部件符合所有规格，则获得航空公司的 DOA批准，然后开始小批量生产。每个部件节省的时间约为 10 分钟，对于 200 个零件系列，这可节省一周的工作量。

关键词： 3D扫描门把手盖航空航天航空航天

专家供稿人：机械工业信息研究院相关专家供稿

新闻

3D 打印甜菜：植物表型分析的新工具

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与波恩大学合作，甜菜研究所的科学家开发了一种 3D 打印植物模型，以提高表型分析的准确性和可靠性。农业中的表型分析涉及观察和分析植物以预测其在给定环境中的状态。这一过程反映了植物遗传信息与其环境之间的相互作用，对于识别具有最佳属性的植物并从而优化种植至关重要。以前，表型分析依赖于人工测量，这对于农作物来说既繁琐又具有侵入性。然而传感器、光谱相机和人工智能现在已广泛用于表型分析。这些工具现在将与甜菜的 3D 模型相结合，作为进一步提高农作物产量和效率的范例。该模型的参考数据取自温室条件下的实际甜菜植物。使用 LiDAR（光检测和测距）扫描仪，从 12 个角度获取 3D 数据以创建精确的点云。然后使用这些数据创建在 FDM 打印机上打印的 3D 文件。这项研究的原理并不局限于甜菜。人工智能、传感器技术和 3D 打印的结合可以应用于任何植物，以更好地监测农作物。

关键词：植物表型分析 FDM 学术研究学术与教育

专家供稿人：华南理工大学宋长辉

论文

高分辨率无细胞和细胞结构的液滴生物打印

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美国雪城大学Kunwar等人就脱细胞基质的水凝胶的快速体积打印开展研究。研究人员利用未液滴型生物打印，并且通过使用一种无成型缸、低体积、无浪费的液滴生物打印方法，可以实现高分辨率的模型生物墨水和模型细胞的快速3D打印。该研究成果于2024年5月发表在《Biofabrication》上。研究人员开发了一个多相多体耗散粒子动力学模型来模拟基于液滴的DLP打印的动态过程，并阐明了表面润湿性和生物墨水粘度的作用。优化了光强度、光引发剂浓度和生物墨水配方等工艺变量，以打印典型层厚为50μm、XY分辨率为38±1.5μm、Z分辨率为237±5.4μm的3D软结构（约0.4–3 kPa）。同时，为了证明其多功能性，液滴生物打印用于打印一系列无细胞3D结构，如格子立方体、玛雅金字塔、心形结构和具有内皮化通道的微流体芯片。使用模型C3H/10T1/2细胞进行的液滴生物打印显示出高生存力（90%）和细胞扩散。此外，具有内衬内皮细胞的内部通道网络的微流体装置显示出强大的单层形成，而负载成骨细胞的构建体在成骨诱导后显示出矿物沉积。总体而言，液滴生物打印可能是一种低成本、无需固定、易于使用的方法，可以为一系列生物医学应用制造定制的生物打印结构。图1 无缸的基于DLP的液滴生物3D打印过程示意图

关键词： DLP 生物墨水生物打印少容量无缸生物3D打印