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东京科学大学的最新研究揭示了石墨烯表面的水分子会有哪些行为。由山本孝宏教授领导的这项研究将统计数据分析工具与分子动力学模拟相结合，以探索与碳基材料接触时水的结构变化，这表明水和石墨烯之间的相互作用，进一步研究3D打印材料的可能性。山本孝宏教授对3D打印行业说：“在3D打印机中，了解和控制材料表面的润湿对于堆叠层的过程至关重要。润湿是由吸附在表面的水的微观结构决定的。但是，尚未确定该方法。本研究提出了一种基于数据科学方法的潜在方法。预计该开发的方法不仅将应用于石墨表面，而且还将应用于各种材料表面。” 这一研究的结果发表在《日本应用物理学杂志》上，预计将对海洋和飞机工程产生重大影响，并对植入手术有益。水动力学的重要性时水是一种非常普遍的物质，几乎可以在地球上的每个环境中自然发现。前几层水的特性（称为地表水）在材料科学中尤为重要，因为它们决定了水相对于接触材料表面的流动方式。了解这种水的行为方式以及为什么会如此行为将使材料科学家能够开发出疏水性或亲水性材料，甚至可能改变现有材料的特性。 减少船舶表面的水摩擦会提高燃油效率，或者在低于零的环境中飞行时，开发用于飞机的耐冰材料可能会引入新的安全措施。水分子和石墨烯本研究的重点是水和石墨烯之间的相互作用，石墨烯是一种原子平坦的材料。当研究水的相互作用特性的基础时，这使石墨烯成为理想的接触材料。山本孝宏教授解释说：“石墨烯等碳纳米材料上的表面水备受关注，因为这些材料的性质使其非常适合研究地表水的微观结构。” [图片] 石墨烯的结构 先前的研究已经确定，与石墨烯接触的水会在表面水和自由水中形成稳定的2D形状，这些水会远离接触材料的表面。但是，以前尚未确定地表水和游离水之间的差异。这两组之间的过渡区特别难以描述，这是日本研究旨在实现的目标。由于研究的复杂性，必须将多种表征方法相互结合使用。持久同源性（PH）是一种来自数据科学的方法，与分子动力学模拟相结合。PH可以用于材料科学中，以在混沌流体中找到稳定的3D结构。山本教授说：“我们的研究代表首次将PH用于水分子的结构分析。”当将单层水分子置于石墨烯表面时，水分子排列成通过氢键连接的二维结构，平行于石墨烯表面。第二层使该结构成为3D单向的，形成四面体网络，“向下”指向石墨烯的表面。第三层保持四面体3D结构，但使其全向，其中四面体指向所有方向。第三层之后的任何后续层的定位方式都与第三层相同，这表明这是地表水结束而自由水开始的地方。 [图片] 石墨烯与水 山本教授指出：“这些结果证实了地表水和自由水之间的交换仅发生在三层水内。”这项研究的标题为“使用数据科学在石墨烯上发现地表水中的新微观结构”，并于2020年1月14日发表在《日本应用物理学杂志》上。该研究由加藤浩一郎，前川幸树，渡边直树，冈贤二和山本孝宏。3D打印意味着什么？尽管石墨烯是一个相对简单的表面，而其他更逼真的表面必然具有更复杂的水相互作用，但这项研究验证了用于表征的新方法的有效性。 由于该技术还处于起步阶段，尚未对此深度进行3D打印表面特性研究，山本教授希望这种方法能够在未来几年内帮助表征与水接触的3D打印表面。也许该方法可以应用于加利福尼亚开发的3D打印石墨烯结构，以确定使用完全不同的技术生产的石墨烯的差异。在瑞典的其他地方，已经开发了3D可打印的石墨烯长丝，这暗示了碳基超材料在增材制造中的光明前景。

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目前生物3D打印方法包括基于挤出，立体光刻(SLA)和数字光投影打印(DLP/ DMD)等（详细生物3D打印分类可参考综述：漫画生物3D打印Part II：打印方法及工艺） 。这些打印方法都是基于层层堆积（layer-by-layer）来构建三维结构的，通常需要支撑材料来实现中空或悬垂结构的打印，大大限制了复杂结构的精确制造。此外，打印大尺寸组织结构需要很长的时间，这就迫使细胞在墨盒中留存时间过长，大大影响细胞活性。因此，提高打印效率和精度成为生物3D打印工艺研究的热点和难点。 2019年1月加利福尼亚大学伯克利分校的Brett E.Kelly、Indrasen Bhattacharya、Hossein Heidari在Science上发表的“Volumetric additive manufacturing via tomographic reconstruction”提出一种全新的打印技术，他们开发了一种计算轴向光刻（CAL）方法，该系统能够选择性的固化容器内的GelMA水凝胶（GelMA：甲基丙烯酸酯明胶，EFL可提供标准化的、成系列的GelMA产品），能够把三维物体分解成为一组二维图像并从不同的角度投射出来，让光敏液体固化成所需要的三维形状。在不同的精度和材料条件下，打印时间仅需30-120秒。该套系统的最高精度可以达到0.3毫米。 [图片]图1 A)三维模型不同角度图像的投射，B)打印原理，C) CAL打印过程中不同视角，D) 打印成品，E) D的清晰化模型 ，F) D的更大尺寸模型，G)添加紫色染料的F模型 随后，瑞士洛桑理工学院的 Christophe团队在CAL方法的基础上，进一步提出了“高分辨率的层析制造法”技术，极大地提高了打印速度和尺寸范围。该技术通过将一个圆柱形的树脂容器设置成旋转的，一边有DLP调制器产生的光对容器进行照射，这些光与树脂容器的旋转运动同步显示，在短短几十秒的时间内就可以实现打印的完成。相关论文“High-resolution tomographic volumetric additive manufacturing”发表于“Nature Communications”。 [图片]图2高分辨率层析打印实验装置 近期，乌得勒支大学医学中心Riccardo团队，同瑞士洛桑理工学院Christophe团队合作，在CAL技术的基础上做出了更进一步深入研究，引入了一种体积生物打印(VBP)的概念，使得在几秒到几十秒的时间内制造出具有任意大小和形状的细胞负载结构，实现了在极短时间内完成生物墨水厘米级的适用于临床尺寸的精细结构成形，其成果“Volumetric Bioprinting of Complex Living-Tissue Constructs within Seconds”发表于“Advanced Materials”。 研究中针对以上传统打印中出现的问题引入了体积生物打印(VBP)的概念，VBP技术能在几秒到几十秒的时间内制造出具有任意大小和结构的整个细胞负载结构。VBP是受计算机断层扫描(CT)的启发，通过使用二维动态光场照射，从而制造更为复杂的物体，能够实现打印产物的分辨率在80um以下。体积打印技术将物体的分层打印变为一次性创建整个对象，从而克服了传统生物打印技术因打印时间过长对细胞造成的损伤，其打印精度也到达了传统打印方法无法企及的程度，可以打印出解剖学上正确的骨模型以及半月板的植入模型。该研究中的生物墨水被放在圆柱形容器中，以允许其实现空间选择性交联。为了实现这种三维空间中的剂量分布，容器被设置成可旋转的，并与一系列2D光同步照射，通过一个DLP调制器和一个405nm激光光源，这些动态光被显示到生物墨水中。 [图片]图3 A)装载有生物墨水的打印容器连接到一个旋转平台上，B)用于打印人体耳廓模型的层析投影示意图，C)打印出来的水凝胶结构的效果图 研究中选用GelMA为所打印生物材料，PBS为溶剂，LAP为光引发剂。由于打印过程中对于打印产物精确性的要求，光引发剂存在一个浓度上限，简而言之，在配制生物墨水是要严格控制LAP的浓度范围，使光能够穿透整个打印结构的同时又必须能使生聚合，同时也要保证LAP毒性对细胞损伤降到最低。为了达到这一目的，光强度值至少要达到入射光强度的37%才能到达打印体的另一侧(图4A)。VBP在精准制造上的能力可见一斑，当通过比较计算机断层扫描(CT)获得的打印产物和原始STL文件时，得到打印的人类耳廓模型显示体积变化仅为5.71±2.31%。与其他打印方法相比打印时间不受打印结构尺寸限制，打印物体放大二倍、三倍后同未进行放大处理的模型用时相同（图4B），相对于挤出式打印方法、DLP打印方法的打印时间随着打印模型体积的增大而增大，VBP打印方法占有极强的优势。DLP打印方法可通过减少每层提升时间来加速打印过程，但相对于VBP方法其使用时间也要高出一个数量级。在体积生物打印技术中，只要提供给光敏聚合物相同的辐照强度，打印时间就可以保持一致，而与打印物的体积无关。 [图片]图4 A)生物墨水添加LAP后，光透过整个打印体量的图形表示，B)使用不同的生物打印技术:VBP、挤出生物打印、DLP，按比例1×(0.15 cm 3)、2×(1.23 cm 3)和3×(4.14 cm 3)制作人耳模型的时间 其次VBP方法打印出的结构不会出现打印痕迹，打印物表面非常的光滑（图5），在研究中的光学条件下，体积边缘的分辨率仅为33微米。 [图片]图5 通过(i)VBP打印、(ii)挤出式打印(iii)DLP(标尺= 500微米)打印的耳廓表面特写图像 VBP生物打印技术中，不需要牺牲材料就可以打印出悬臂部件。这一特性便于生成能够可逆地变换打印后形状的结构，如打印刺激响应材料(通常用于4D打印)结构。利用这一特性，本文设计了一种流体阀，通过悬浮打印从而得到封闭空间内的球体，连接到流体系统时可正常工作（图6）。使用VBP打印技术可实现对小梁结构和错综复杂、相互连接的多孔网络的制造，超越了传统基于挤压的生物打印技术。使用体积打印方法，这些结构被成功地复制，最小的分辨率为144.69±13.55um。 [图片]图6 流体球笼阀的VBP打印（i）计算机生成的阀门三维模型，（ii）打印阀门俯视图(scale bar= 2 mm)，（iii）阀体流动的特写(scale bar=1mm)，（iv）打开状态（箭头代表流动方向），（v）闭合状态 使用VBP打印方法时，在室温下进行打印有利于防止打印过程中的细胞沉积，室温状态下的GelMA生物墨水还为打印结构体提供了稳定的定位，避免了因交联后浮力的潜在变化或生物墨水容器的旋转而致使的已打印部分的运动。即使在打印其他不像GelMA这样的黏度随温度变化的光固化生物墨水时，由于VBP过程的快速，也可以实现均匀的细胞悬浮。最后,选择性地交联生物墨水后,未反应的生物墨水在37°C的环境下用PBS或水就可以很容易的冲洗掉。VBP生物打印作为一种无喷嘴的方法，不会出现挤出式打印中由于施加剪切应力而产生的细胞损伤和打印形貌破坏。活组织的功能主要归功于其复杂的结构，对细胞命运起到决定性因素的是细胞外环境相关形态和生化信号的精确分布，在这一点上VBP打印方法可以很好的确保外环境的精确还原。 [图片]图7 VBP打印出的半月板形结构相关评估和新组织形成 A)（i）计算机生成模型,（ii）生物墨水打印样品体外培养28天 (scale bar= 2mm)，（iii）打印半月板的三维结构的CT扫描，（iv）整个打印过程中，观察到7天内细胞存活率很高.B)代谢活动在7天内增加.C)新组织形成方面，打印结构中糖胺聚糖生成量的显著增加，以及在28d培养期间半月板压缩模量的增加. 综上所述，本篇文章突出说明了VBP（体积打印）打印方法能够快速创造大型的、自由形态的细胞结构，与传统的生物打印方法相比，打印时间大大减少，并制造高细胞密度的打印物。VBP生物打印的快速性在组织打印和疾病模型研究上具有很大的优势，生成任意形状的大型组织结构可以帮助患者特异性治疗，VBP生物打印技术很可能广泛应用于组织再生、体外组织和疾病模型研究以及软机器人技术。 参考文献： [1] Kelly B E , Bhattacharya I , Heidari H , et al. Volumetric additive manufacturing via tomographic reconstruction[J]. Science, 2019. [2] Damien Loterie，Paul Delrot，Christophe Moser, High-resolution tomographic volumetric additive manufacturing[J]. Nature Communications, 2020. [3] Paulina Nuñez Bernal, Delrot P , Loterie D , et al. Volumetric Bioprinting of Complex Living-Tissue Constructs within Seconds[J]. Advanced Materials, 2019.

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GE 宣布其技术研发部门GE Research 获得了ORNL 实验室超级计算机的使用权限，用于发现优化喷气发动机和发电装备效率的新方法。优化工作的重点是减少燃油消耗，并在喷气发动机和发电装备中整合更多3D打印部件。 [图片] 来源：GE 未来，更多的应用3D打印部件 GE 表示，借助ORNL 实验室的超级计算机，研究团队能够极大地加速对涡轮机械设计改进的见解，感知到以前在复杂的工业系统运行中无法观察到的现象，GE 希望借此机会创新设计，推动涡轮机械效率和性能的发展。 过去，GE 与ORNL 实验室合作，在联合循环电厂效率、风能输出和喷气发动机性能等方面取得了显著的改善。GE的研究人员还利用公司内部的超级计算机资源来支持GE航空、电力和可再生能源业务的各种高级研究计划。有了超级计算机的支持，GE 可以进行高度复杂的计算流体动力学仿真，了解如何为多种涡轮机械产品实现更优化的设计。在优化喷气发动机和发电装备效率的项目中，研究团队将使用最新先进的大型涡流仿真（LES）技术，对完整3D发动机组件进行仿真分析，研究影响燃气轮机性能的复杂流动物理学。具体研究涉及到流动混合、边界层过渡、分离流动，多尺度流动结构以及高压涡轮部件之间的耦合现象。 GE团队希望通过这项研究，探究如何在涡轮机械中集成更多提升发动机效率和性能的先进3D打印组件。 Review 上个月GE也公布了一个通过ORNL实验室的超级计算机开展的研究项目，该项目以喷气发动机，风力涡轮机和燃气轮机等涡轮机械中的复杂热、流体零部件为切入点，通过人工智能技术、超级计算机将这类3D打印零件的创建与验证时间减少近65%。两个项目均需要借助超级计算机的算力，最终推动3D打印部件在涡轮机械中的设计创新与应用。

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3D打印初创公司Copper3D位于智利和美国，使用纳米铜添加剂，并为PLA和TPU等聚合物增加了抗菌性能，从而创建了抗菌3D打印设备。去年，Copper3D与美国国家航空航天局（NASA）合作研究了太空中的微生物风险，但现在这家初创公司正在研究一个居家的重要项目。 根据联合国儿童基金会的数据，2017年感染艾滋病毒的儿童和青少年数量达到300万，有43万为新感染者，其中有13万因与艾滋病相关的原因而死亡。联合国艾滋病规划署（UNAIDS）报告称，2018年14岁以下的儿童中有26,000例新的HIV感染是由于怀孕期间停药和母乳喂养造成的。世界卫生组织报告说，到2018年底，全球仍有3790万人感染了艾滋病毒，其中810万人甚至不知道自己患有这种疾病。 [图片] 全球许多公司和科学家正在努力使用技术来帮助控制具有高复制率的危险细菌和病毒，例如HIV。 Copper3D用铜纳米技术创造了一种3D打印设备，该设备可以在适当的条件下有效地杀灭活某些对象上的HIV病毒。Copper3D的医学总监Claudio Soto博士说：“了解HIV统计数据背后的全球性问题，并分析我们的抗菌材料在遏制HIV病毒传播中的作用，使我们认为我们可以开发出一种能够发挥作用的设备就像母子之间的界面，以防止这种病毒通过母乳喂养而传播，这是主要的感染途径之一。最初的想法是基于一些现有研究的结果，这些研究表明，铜基添加剂和过滤器可以使母乳溶液中的HIV病毒失去活性，特别是针对蛋白酶（对于病毒复制至关重要）起作用，而铜离子会非特异性地降解蛋白酶。病毒磷脂质膜并使其核酸变性；然而，诸如毒性水平，牛奶营养降解，病毒灭活时间或这些过滤器的最佳尺寸/形式等几个问题仍未解决。” [图片] 病毒灭活剂的3D概念（正在申请专利） 由联合创始人马丁内斯（Martínez），索托博士（Dr. Soto）和首席执行官安德烈斯·阿库尼亚（AndrésAcuña）领导的Copper3D开始与一个项目合作。去年，他们为该项目提交了一项专利申请，名为“防止母乳传播艾滋病毒的母乳盾病毒灭活系统”。首先，用被HIV感染的母乳样品测试了其PLACTIVE材料的病毒灭活效果，然后研究小组设计了一个对象，该对象可以优化母乳喂养期间中的“ 灭活HIV病毒”功能。“我们作为一家公司的宗旨一直与通过材料和纳米技术创新对全球产生影响有关。活性/抗微生物医疗器械及其应用领域的研究随这些研究而展开，这使我们感到自豪。我们相信，我们正在行业中处于领先地位，并以高度的责任感来授予这一荣誉。我们将继续在应用创新的道路上，始终考虑在最紧迫的全球医疗保健挑战中扮演重要角色，在这些挑战中，我们的抗菌材料，严格的技术验证流程和实验室认证可以产生新的类别，可以在全球范围内避免感染并挽救数百万生命。” [图片] 智利克利尼科大学医院病毒学实验室 该初创公司在智利克利尼科大学的病毒学实验室委托进行了概念验证实验室研究，以验证PLACTIVE的潜在HIV病毒灭活能力。该研究使用拆分样品方案测试和治疗20个HIV-1子样品（B型，从C4CR4共受体感染性克隆NL4-3培养）。

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作者：Shawn 时间：2020-2-21 15:10 在首批将熔丝制造(FFF)3D打印技术产业化的初创企业中，德国RepRap在增材制造(AM)领域占据了独特的地位。2020年2月21日，南极熊从外媒获悉，德国RepRap被出售给Arburg公司的拥有者，这是一家专门从事注塑成型的大型机械制造商。 [图片] 德国RepRap起源于开源RepRap运动，成立于2010年，与大多数定位于桌面级FFF 3D打印机的公司不同，德国RepRap的目标市场是工业市场，专注于高质量组件。 该公司推出了x400，这是最早的大型FFF 3D打印机之一，其成型尺寸为400 x 400 x 350mm。 2014年，更大的x1000发布，成型尺寸为1000 x 800 x 600 mm。 到2016年，它引入了一项称为液体增材制造（LAM）的新技术，该技术能够沉积诸如液态硅橡胶之类的材料。后来，德国RepRap获得了空客这样的大客户，并与陶氏化学成为合作伙伴。 [图片] 因此，拥有自己的3D打印技术的大型德国公司Arburg对RepRap制造商感兴趣。 由Hehl和Keinath家族所有的Arburg诞生于第二次世界大战后的消费品制造业，该公司于1954年制造了该公司的第一台注塑机。如今，Arburg已成为注塑市场的强者，年收入约7.5亿欧元，在全球拥有3,000名员工。 2013年，该公司推出了Freeformer 3D打印机。 Freeformer依靠专有的方法，该方法使用压电螺杆处理标准的注塑成型颗粒，并以每秒最多200个液滴的速度沉积单个液滴，直径分别为0.2和0.4mm，具体取决于喷嘴尺寸。 通过使用颗粒材料，该技术可用于更广泛的廉价材料。 [图片] 在Arburg站点上列出的材料范围从ULTEM 9085（已批准并广泛用于航空3D打印应用）到各种各样的ABS，TPU和碳纤维。 甚至还印有一种纤维素基可溶性聚合物作为药物药片，证明了3D打印药物的可能性。 德国RepRap和Arburg之间的初步探索性对话促成一项收购交易。 虽然Reprap现在将由较大的制造商所有，但它将作为独立的公司运营，保持现有员工和领导地位。 [图片]医用材料TPE Medalist MD 12130H（硬度32 Shore A）适用于例如生产灵活的，定制的手矫形器。 Arburg现在将能够在其Freeformer系统之外提供广泛的增材制造设备。例如，这意味着需要使用有机硅打印的Freeformer客户可以使用德国RepRap的L320 LAM 3D打印机。 现在，德国RepRap可以通过Arburg获得其母公司的大量财务资源以及丰富的行业经验。也许更重要的是，它可以接触遍及整个制造业世界的Arburg客户群。 尽管Freeformer具有独特的技术，但它并未产生最初发布时所预期的影响。收购德国Reprap之后，所有这些都可以通过购买德国RepRap进行更改。 www.lc1024.com （文章内容选自网络自媒体，不代表aau观点。）

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凭借其快速，经济高效地生产少量特殊零件的独特能力，将3D打印越来越多地应用于赛车领域也就不足为奇了。最新的用户是大众汽车集团西班牙子公司SEAT的赛车部门CUPRA Racing。为了为其新的LeonCompetición设计，测试和生产零件，CUPRA依靠HP的Jet Fusion 5200。 [图片] 3D打印的排气孔，用于Leon Competicio的引擎盖。图片由CUPRA提供。 为了加快新的2020 SEAT Leon赛车版本CUPRA LeonCompetición的开发，设计团队转向了3D打印。这使得快速迭代和测试新功能成为可能，这非常重要，因为赛车的开发和它的等效产品同时出现。因此，可以在Competición版本中实施生产Leon的设计过程中所做的任何更改。该团队印刷的零件包括方向盘的中央控制模块，引擎盖通风孔，后视镜以及刹车和水冷进气口。 [图片] 3D打印的侧镜安装座，用于Leon Competicio'n。图片由CUPRA提供。 赛车手具有与传统街车不同的各种规格。但是，在TCR国际系列比赛中，后视镜实际上必须具有与汽车生产版本相同的形状。 CUPRA团队保持了结构的形状，但通过合并进气口增加了强大的功能。 [图片] 使用HP的Multi Jet Fusion技术打印的Leon Competicio'n 3D组件。图片由CUPRA提供。 在风洞内，对3D打印的零件进行了验证，以确保其性能与传统制造的零件相同。随后在2020年2月20日正式发布汽车之前，对赛车进行了测试，这与赛车品牌的新总部CUPRA Garage的落成典礼相吻合。 LeonCompetición将在葡萄牙的Portimao赛道上赛车，这将对3D打印零件的真实质量进行测试。同时，有兴趣购买赛车的客户可以提前预订，这是旅行赛车（经过改装的公路车）的第一个。现已有10个批次的产品可供预订，并将于2020年4月在西班牙巴塞罗那的CUPRA车库交付。 虽然3D打印对于CUPRA来说可能是新事物，但一段时间以来AM一直是赛车运动的标准功能。其他实例包括迈凯轮（McLaren）将Stratasys技术用于履带侧打印，日产（Nissan）对原型和端部零件实施3D打印，以及潘斯克（Team Penske）使用Stratasys的新型碳纤维长丝3D打印机来制造夹具，固定装置和原型。众多一级方程式车队依靠AM，例如法拉利，阿尔法·罗密欧和索伯。许多学生团队也依靠3D打印进行自己的赛车项目。 也许更有趣的例子之一是宝马将金属3D打印技术用于其德国房车大师（DTM）车辆的水泵车轮。早在2010年，宝马就开始使用激光粉末床熔合技术对该零件进行3D打印，用单个金属零件代替了多件式塑料零件。截至2015年，宝马为其DTM赛车和Z4 GT3客户车配备了3D打印的500个水泵车轮。 鉴于在使用常规制造方法制造这些高性能零件时会产生高成本，因此AM在赛车中的应用是很自然的。而且，正如CUPRA团队了解到的那样，3D打印能够进行设计所需的快速迭代，其中每一个小的改进都可以将跑完赛道的时间缩短几毫秒。因此，在赛车运动中，问题不在于谁在使用3D打印。而是如何使用3D打印技术提高效率。

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纯铜及铜合金由于极好的导电、导热、耐腐蚀性及韧性等特点，被广泛应用于电力、散热、管道、装饰等领域，有的铜合金材料因具有良好的导电、导热性和较高强度，被广泛应用于制造航空、航天发动机燃烧室部件。但是随着应用端对于复杂结构零部件的需求增多，传统加工工艺已逐渐无法满足需求。 近日，美国的Markforged公司推出了一种成功3D打印铜零件的方法。这一工艺有望被广泛的应用于电动汽车等制造领域。 [图片] 3D打印铜。来源：Markforged 更经济更复杂的铜零件 由于铜的导热性和反射性极佳，这使得铜金属在3D打印机内部难以操作。虽然当前选择性激光熔化（SLM）3D打印技术可以用于制造铜金属粉末材料。但是铜金属在激光熔化的过程中，吸收率低，激光难以持续熔化铜金属粉末，从而导致成形效率低，冶金质量难以控制等问题。此外，铜的高延展性给去除多余粉末这样的后处理工作增加了难度。 之前，Fraunhofer ILT推出了绿色激光器解决方案，与1μm波长的波长相比更短，波长在515nm。这意味着更少的激光功率输出，此外，激光束可以更精确地聚焦，使其能够使用新的SLM工艺制造更加精细的部件。 不过Markforged公司的铜3D打印工艺与Fraunhofer ILT推出了绿色激光器解决方案并不相同，与粉末床选区激光熔化金属3D打印工艺相区别，Markforged使用的是挤出式的3D打印技术，通过解决以前无法解决的挑战，来降低汽车生产制造成本，同时提高电动汽车电机的效率。 在电动汽车方面，电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。电力驱动子系统由电控单元、控制器、电动机、机械传动装置和驱动车轮组成。主能源子系统由主能源、能量管理系统和充电系统构成。辅助控制子系统具有动力转向、温度控制和辅助动力供给等功能。 [图片] 3D打印铜的潜力应用之一。来源：3D科学谷《铜金属3D打印白皮书》 使用铸铜转子的电动机可以帮助普通感应式电动机有效降低电动机的转子损耗，从而帮助提高电动机的效率，在电动机损耗降低的同时，由于转化为热能的能量减少，从而使得转子以及定子线圈温度降低。Markforged所开发的3D打印铜金属工艺，将有望解决电动汽车铸铜零件铸造和钎焊的挑战，替代铸造与钎焊，实现更经济更复杂更高效的铜零件生产，从而有望应用于例如转子、散热器、感应器等零件的制造中。 与选区激光金属熔化3D打印工艺相区别，Markforged所开发的3D打印铜金属工艺将铜与塑料材料混合成铜丝，然后通过挤出熔融的方式逐层构造部件，这个过程只是在熔化塑料，而不是在熔化铜。然后，将铜放入烧结炉中，将其中的塑料材料去除。 3D打印提供了在经济上制造较小、更复杂、高公差零件的能力，目前，汽车制造商如何在节省成本的同时提高质量的一个例子是通过Markforged的工艺3D打印铜焊柄，该焊柄用于点焊车身零件。大多数大型汽车制造厂可能会从外部供应商处购买多达100万美元的备用刀柄。而如果制造商可以自己制造更小、更紧凑的焊柄，则可以在更狭窄的空间焊接，这意味着可以使用更少的点焊，因为可以使焊缝更接近想要的位置，这对高性能汽车非常有用。 [图片] 3D打印铜焊柄。来源：Markforged 一家制造商已经通过Markforged的工艺3D打印铜焊柄进行了数千次试焊，零件交货时间减少了12倍，零件成本减少了6倍。