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当前，随着人工智能与医疗产业的加快融合发展，医疗人工智能已经成为一种解放临床生产力的重要工具。它不仅让医生们从机械重复的工作中释放出来，也让全球各地的患者享受到“人机合一”的规范化医疗服务。尤其是在讲究循证医学的肿瘤学领域，人工智能正让人们获得更准确的诊断、更规范的治疗、更安全的微创手术以及更短的手术时间，也让医生面对癌症这一医疗难题时更有信心。正如ALGOL语言和计算机科学的“催生者”艾伦·佩利曾经提到的：“在人工智能上花一年时间，足以让人相信上帝的存在。”如何让外科肿瘤手术更精准？一直以来，在肿瘤学领域，要有足够的证据支持开刀手术才是正确的选择。但在实战之中，医生难以对眼前的病灶进行横向比较，当他们根据经验感觉这是可以切除的，那么就动手了。在这一过程中，由于无法对所有病变组织附近的血管都进行精确定位，也无法精细地区分癌变部位与正常部位的边界，医生只能在手术之后，通过观察患者后续的表现而得知手术进行的成败。[图片]吴文韬博士曾是华西医院的一名神经外科医生，谈起手术经历，他也十分感概：“过去骨科医生做骨瘤手术时，只能在手术中凭着感觉去切，由于医生们在影像上看到的显著边界是由造影剂产生的，而在实际操作时，肉眼是分辨不出来边界的。就观察而言，明显隆起的地方必然是肿瘤，但是周边许多看似健康骨头，内部也早已被肿瘤侵犯的。从表面上，我们看不出来任何的差别。”“原来的骨科医生就只能尝试性的切除一段，然后取切缘组织送去术中冰冻病理检查。这个过程需要花费半个小时，待半个小时后发现，这个切缘还有残余的肿瘤细胞，骨科医生就再往外切一点——如此这样一步一步的往下切。”“你可以想像，第一，每次切一点，送去冰冻就要等半个小时，这个时间消耗是非常大的。第二骨创面的出血量大，难以止血。如果手术时间长，造成了各种各样的渗血以及蒸发，会让这个病人出现非常大量的失血和血液浓缩，甚至导致肺栓塞等并发症。所以，传统骨科肿瘤手术的手术时间一般是在十个小时，出血量一般是在一万多毫升。这类手术只能在华西这样的大院做，普通医院根本不敢接。”那么，如果我们能够对骨头组织进行精确区分与勾画呢？前沿科技便在这里派上了用场。当前沿科技介入手术治疗人工智能在医学中早已有了非常广泛的应用，我们能够看到面向各类癌症的AI技术从基层出发提高早期癌症的发现率，并已取得显著效果。但对于缺乏早癌筛查的中国，仍有大量患者需要通过手术的方式获取治疗。所以，吴文韬博士选择加入百洋智能科技，担任首席医疗官，尝试运用人工智能、3D打印、VR等技术辅助癌症治疗。“肿瘤治疗是一场拉锯战。术前规划，术中操作，术后康复，每一个环节都对癌症治疗至关重要。而百洋拥有集成千万医学数据的Waston for Oncology（Watson肿瘤解决方案）为肿瘤治疗提出解决方案及方案来源，符合循证医学，能够对肿瘤治疗制定个性化方案。其最新开发的百洋智能影像解决方案（简称：BïSO）则可帮助医生在术前进行规划，可对神经、骨科等手术进行术前手术计划，术中定位导航，并在手术结束后进行疗效评估。”这些技术能够颠覆性的改变外科医生手术质量。“以骨瘤切除手术为例，通过BïSO的CT-MR多模态影像融合术前辅助系统，我们可在术前通过分析影像了解肿瘤的范围，判断肿瘤组织与正常组织的边界，精确判断了手术的切除范围。图像上的灰色和紫色部分是手术导板。当BïSO 对患者骨头进行扫描后，便可通过3D打印技术迅速生成相应的手术导板。现有技术之下，这一导板的个性化精准设计，针对骨头契合的位置，大大减小外科医生的手术难度。” 据实际操作统计，通过BïSO的术中定位导航技术，骨瘤手术可缩短至2-3个小时，相应的出血量明显减少，从上万毫升降至2-3千毫升。在这种情况下，患者无需在术后进入ICU，相应的医疗成本也随之减小。受益方不仅仅是医生与医院，如果医生能在术前便把患者的肿瘤状况以精确的影像方式表现出来，便能更加生动地为患者描述每一种手术方案的操作方式及对应结果。通过这种方式，整个手术过程将更加透明，医患共同决策也将由梦想走向现实。更为重要的一点在于医疗资源的赋能。过去只有华西医院能进行的复杂肿瘤手术，如今在县级医院也能通过BïSO系统进行，更多的普通患者也将由此重获新生。结构化报告解决数据标注问题 研究表明，规范化治疗可以有效延长肿瘤患者的5年生存期。如今癌症治疗已经进入“慢病化”时代。但是癌症的规范化治疗在不同地区参差不齐，其中重要的一部分便是影像报告的非结构化。对于这一问题，BïSO系统整合了基于放射语言和知识图谱体系的影像结构化报告系统，着力于解决影像科报告不规范不标准问题。为了方便医生识别与医学生学习，影像结构化报告多采取图文并茂的方式。医生在撰写报告时只需要在有问题的地方进行标注，就可以直接把相应的量化的测量结果导入报告。同时，这一系统基于影像诊断知识图谱和国际标准放射语言体系，包含了现有医疗体系下的放射诊断思维逻辑，能够自动关联影像数据。比如，当医生勾选“淋巴结转移”选项，系统会自动通过影像的方式表现展示转移情况，并将其植入报告；而对于胃癌，该系统能自动计算分期分型，填入符合国际规范的量化数值，以便于医生准确追踪治疗效果。截止4月，百洋智能科技推出BïSO系统半年有余，已协助医生完成一千多例神经外科手术，220例骨科手术。而在肝、胰、胆等场景下的相关产品也已成熟，并处于迅速推进之中。这仅仅是一个开始，在吴文韬博士看来，这套产品仍然不够自动化，还需医生偶尔对其进行校正，而在他的眼中，一个成熟的产品应该实现完全的自动化和智能化，这将是他深入研究的方向。此外，BïSO系统更大的价值在于提升一、二级医院的外科医生手术能力，并通过其可视化的报告与操作过程为医生提供更为生动的教学影像，从设备与人力两个方向齐头并进。对于未来，吴文韬认为手术导航以及手术机器人将是医学科技发展的大方向，更为智能化的手术机器人、混合现实在手术中的定位导航都将具备非常大的市场。而BïSO作为百洋智能医生云平台BSmartD的一部分，未来将与Watson肿瘤解决方案、基因解决方案产生更为深入的联系，或许，我们可以在未来通过AI处理基因信息，为手术制定更为详细的规划。毕竟在人工智能时代下，又有什么是不可能的呢？我们不妨给百洋一点时间。

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增材制造（又称3D打印）是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术，将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制造业有代表性的颠覆性技术。3D打印的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件将其离散分解成若干层平面切片，由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将材料进行逐层堆积黏结，叠加成型，制造出实体产品。一、3D打印产业链分析3D打印行业产业链从上中下游来看，上游为塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。中游为3D打印设备及技术，下游则为制造、医疗、建筑、军事等应用领域。上游：塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。不同的3D打印技术，对材料的要求也有所不同，例如光聚合成型主要以液态光敏树脂为主要材料；颗粒物成型的主要材料为金属、塑料、陶瓷等；而熔融层积型的适用材料为塑料等混合物。中游：3D打印的中游为设备研发及制造。目前，3D打印设备主要分为桌面级和工业级两种。桌面级是3D打印技术的初级阶段，可以直观地阐述3D打印技术的工艺原理；工业级的3D打印设备主要分为快速原型制造和直接产品制造，两者在打印速度、精确度、尺寸等方面各有不同。下游：主要是3D打印服务，延伸到各个细分的实际应用方向，其中包括制造、医疗、军事、建筑等领域均有所应用。随着3D打印行业的快速发展，3D打印技术应用场景将不断拓展。[图片]数据来源：《2019年3D打印行业市场前景及投资研究报告》，中商产业研究院二、中国3D市场现状全球3D打印正火热，由于中国引进3D打印技术较晚，与国外有一定差距，但近年来也得到快速发展。目前，中国的3D打印应用主要集中在家电及电子消费品、模具检测、医疗及牙科正畸、汽车及其他交通工具、航空航天等领域。据《2019年3D打印行业市场前景及投资研究报告》显示，2018年中国3D打印市场规模达到23.6亿元，同比增长近42%。伴随着中国3D打印技术的相应成熟，在航天航空，汽车等行业需求将持续增加，预计2019年中国3D打印市场规模将近30亿元。[图片]数据来源：《2019年3D打印行业市场前景及投资研究报告》，中商产业研究院3D打印机主要分为消费级和工业级。工业级3D打印机速度更快、精度更高，在航空航天、汽车制造、医疗等领域广泛应用。目前，工业级3D打印机在国内3D打印市场结构中，从销售收入来看占比远超消费级3D打印机。[图片]数据来源：《2019年3D打印行业市场前景及投资研究报告》，中商产业研究院消费级3D打印机虽然在销售收入上的份额不及工业级3D打印机，但却占了相当一部分市场出货量。随着人工智能技术的不断成熟，消费级3D打印机逐渐被人们熟知，吸引了大量企业和消费的关注。据数据显示，2012-2018年消个人费级3D打印机市场规模迅速发展。预计2019年，个人消费级3D打印机市场规模将进一步增长，超2亿元。[图片]数据来源：《2019年3D打印行业市场前景及投资研究报告》，中商产业研究院三、3D打印产业分布目前，国内3D打印产业在北京市、浙江省、湖北省、广东省、陕西省得到较快发展。北京市：增材制造技术（3D打印）研发和生产服务的企业达70家以上，2018年实现销售收入超6亿元。浙江省：位于浙江省的先临三维是这个3D数字化和3D打印第一股，据业绩快报显示，2018年实现营业收入达4.1亿元。湖北省：共有数十家增材制造（3D打印）相关的企业和研发机构。广东省：从事3D打印业务的企业超过400家，拥有多个3D打印产业园。陕西省：从事3D打印研发、生产的企业超过70家。此外，3D打印行业的快速发展离不开政府的支持，在此背景下，3D打印产业园不断涌出。目前，国内3D打印产业园主要分布在沿海地区，而中部地区也有形成产业集聚区。此外，青岛等地有3D打印产业园在建项目。[图片]数据来源：《2019年3D打印行业市场前景及投资研究报告》，中商产业研究院四、行业前景我国高度重视增材制造产业，计划到2020年，增材制造产业年销售收入超过200亿元，年均增速在30%以上。关键核心技术达到国际同步发展水平，工艺装备基本满足行业应用需求，生态体系建设显著完善，在部分领域实现规模化应用，国际发展能力明显提升。（1）行业监管加强，行业规范化发展随着行业的快速发展，行业发展进入新阶段，监管力度持续提升。未来促进行业规范发展以及维护市场秩序，出台多项重磅政策。（2）智能化和便捷化随着3D打印技术越来越普遍地运用到服装、设计、生活生产当中，用户使用有更好的使用体验，才能更普遍地推广这一技术。设备智能化、便捷化是走向普及的保证。（3）增材制造技术加速融合相关技术全球范围内新一轮科技与产业革命正在萌发，世界各国纷纷将增材制造作为未来产业发展新增长点，推动增材制造技术与信息网络技术、新材料技术、新设计理念的加速融合。（4）通用化在科学教育，工业制造，产品创意，工业美术等方面有广泛地应用前景和巨大的商业价值，同时3D打印技术向低成本、高精度、高性能的方向发展。

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南京第一医院与南京医科大学的研究团队开发了一种用于软骨再生的3D打印支架，支架制造材料为PCL（聚-ε-己内酯），研究人员通过PDA(聚多巴胺)涂层对3D打印PCL 支架进行改性，然后将LiCl （氯化锂）材料沉积在PDA涂层上，从而制备出PCL-PDA-Li 支架。研究人员开展了体外实验，并分析了PCL-PDA-Li支架对促进兔骨髓间充质干细胞（rBMSC）软骨形成的作用。更高的兔骨髓间充质干细胞活力和软骨形成研究人员研究了LiCl 在制备PCL支架中的作用，并将这些材料进一步制备成PCL-PDA-Li支架 。然后对材料的理化性质、生物活性、生物相容性进行评估。[图片]3D打印支架的形态和表面微观结构研究团队制造了一系列不同材料3D打印支架，将PCL-PDA-Li支架与PCL支架和PCL-PDA支架进行了比较。对比研究发现，3D打印 PCL支架表现出优异的机械性能，PDA涂层和LiCl沉积则在不牺牲机械强度的前天，改善了3D打印支架的表面亲水性， Li +释放持久且离子浓度未达到细胞毒性水平。[图片]在PCL（A）、PCL-PDA（B）和PCL-PDA-Li（C）支架上培养7天的兔骨髓间充质干细胞的SEM显微照片。体外实验研究表明，与PCL支架相比，PCL-PDA和PCL-PDA-Li支架显著增加糖胺聚糖（GAG）形成和软骨形成标记的基因表达，而PCL-PDA-Li支架显示出更高的rBMSC活力和软骨形成。研究团队发表了题为“Lithium Chloride-Releasing 3D Printed Scaffold for Enhanced Cartilage Regeneration” 的论文，论文结论指出PCL-PDA-Li 3D打印支架能够在体外促进软骨形成，是一种潜在的软骨再生技术。在这一研究之前，南京医科大学及南京第一医院已开展了多项骨组织再生的研究，例如：探索富集未处理骨髓血的三维PCL-HA仿生复合支架的生物学性能及成骨分化潜能；利用3D打印技术制备含有超顺磁性氧化铁纳米颗粒的支架,以期获得生物相容性更佳的组织工程支架；通过自体骨髓间充质干细胞外基质支架修复猪膝关节软骨缺损的研究；新型BMSC外基质支架的制备及性状研究；三维仿生自组装多肽水凝胶支架可用于骨软骨缺损修复……其中，在骨软骨缺损修复的研究中，研究团队利用β折叠自组装多肽水凝胶（SAPH）对3D打印聚己内酯(PCL)支架进行表面修饰，设计了一种具有三维仿生结构的骨软骨缺损修复支架。自组装多肽水凝胶支架是一种理想的组织工程支架材料，能够为细胞的增殖与分化提供接近于天然细胞外基质的微环境。但是在骨组织工程的应用中，水凝胶体系存在力学性能不足的问题。研究团队以3D打印PCL作为骨架材料，将自组装多肽水凝胶涂覆于PCL纤维表面，并填充在PCL支架间隙中，构建SAPH-PCL复合支架，为骨软骨缺损修复提供了一种新的治疗方法。

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散热性能限制了便携式计算机、电力电子设备和大功率 LED 照明的小型化。来自实验室的高端技术解决方案通常不能满足消费产品的大规模生产和部署。采用热管理解决方案，比如工业 3D 打印（所谓的增材制造）可以弥补差距，在可用空间严重受限的情况下也能保持有损电子设备的冷却。由于设计自由，3D 打印热管理组件提供与传统制造组件相同或更高的效率，但需要的空间更少。这种制造技术可以应用更大的表面、复杂的几何形状和保形冷却通道。AM Metal、TheSys 和 EOS 联手开发了一款新型游戏 CPU 散热器，其展示了热管理的未来发展方向。[图片]增材制造散热器可缩减81％的空间我们知道，散热性能会限制高性能计算机的小型化，例如用于游戏或设计作品的计算机。但如何克服这个障碍呢？AM Metals 的应用开发专家借助最先进的增材制造和材料技术，创新设计出同类最佳的游戏CPU散热器。散热解决方案专家 TheSys 进行了热模拟，用于对基于基本散热原理的散热器进行优化改进。只需一次迭代，我们就可以设计出满足目标冷却性能的设计。该设计可以在几小时内由 EOS M290 机器实现。最终成果是 CPU 散热器以相同的冷却性能运行，但比原始设计减少 81％ 的空间。这是在非常短的开发时间内完成的一个巨大改进。除了 CPU 散热器之外，其他涉及到传热空间管理优化，还有其他无数的应用, 比如大功率 LED、激光器、自动驾驶、电力电子、化学微反应器。我们相信增材制造技术可以满足当前市场对热管理小型化解决方案的需求，可以从根本上解决问题。

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据国资委网站6月18日消息，6月16日，中船重工七一六所与宁波慈星股份有限公司携手，历时两年时间，先后攻克了机器人缝纫控制技术、视觉识别技术以及系统集成技术，成功研制出应用于汽车内饰自动缝纫的3D缝纫机器人，成功打破了国外企业垄断，成为国内目前唯一掌握相关技术的企业。[图片]网友评论：[图片]延伸阅读：我国机器人在其他领域还有哪些突破？西北首例机器人辅助脑深部肿瘤切除术西安实施 机器人“导航定位”西安交通大学第一附属医院18日透露，该院完成了西北地区首例机器人辅助脑深部肿瘤切除术。通过机器人导航定位，医生可以确认肿瘤的准确位置，在切除过程中，按照既定手术规划精准确认切除范围，避免手术副损伤，降低手术并发症的发生率，提高患者生存质量。医护人员介绍，患者是一位55岁女性，术前1个多月出现左侧肢体无力，加重伴头痛、恶心4天，在西安交大一附院进一步诊治，明确诊断为右侧额叶肿瘤性病变，拟行开颅肿瘤切除术。手术开始前，团队在手术机器人的配套软件上实施手术规划。将患者的多种影像资料导入，将多模态影像进行配准并进行3D重建，既方便医生确认肿瘤的体表投影及毗邻关系，也便于对手术入路提供高精度辅助。手术开始后，医生可以随时使用机器人进行导航定位，以确认肿瘤的准确位置，在机器人的指引下直达肿瘤组织，实施手术切除。据了解，神经外科作为外科学的重要分支，专注于脑和脊髓的各种外科疾病，因手术部位的特殊性，其对手术精度的要求一直都很高。但神经外科手术的操作空间相对较小，尤其对于深部病变，术前的精确定位对于减小手术创伤、降低手术并发症和缩短术后恢复时间至关重要。西安交大一附院神经外科副主任王拓表示，近年来微创手术中使用到的各种器械、设备有了不少创新，手术机器人就属于其中较为前沿的一类。在微创的基础上借助智能化系统，极大的提升了术者的操作精度和手术效率。对于神经外科手术而言，借助机器人的精准定位，可以进一步缩小患者创口，提升手术安全性，让手术更加高效，患者恢复更快。“机器人帮助咱们完成手术的同时，患者的受益也是非常大的，比如之前可能需要四五个小时完成手术，现在两到三个小时之内就可以完成。”西安交大一附院神经外科医生高珂说，通过该技术现在可以缩小到五厘米。据介绍，目前该机器人手术可以应用在神经外科手术十二大类的一百多种手术中。

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船模即船舶模型，是完全依照真船的形状、结构、色彩，甚至内饰部件，严格按比例缩小而制作的比例模型。船模因为其真实的再现原船主要特征，做工精良，其本身蕴含着的是船舶文化，具有很高的收藏价值。一套高质量的值得用心收藏的船模可以完整真实的再现一个船舶公司，一个船舶品牌的历史。下面就来为大家介绍3D打印船舶模型服务，越来越成为主流的生产方式。[图片]高质量的船模外观结构、几何契合度上都与真船保持高度一致，在船模制作工艺上对船模曲面不仅要求流线性好，而且要求具有较高的几何加工精度，传统手工放样的制作方式不但加工效率极其低下，而且也难以保证船模曲面的加工精度，3D打印技术能与工业设计理念进行有机结合，精确的还的设计创意思路，实现任意复杂形状的制作，加工精度高，表面质量好，可打印0.2mm精细的产品细节，适用于船模内部结构和精细结构的体现，且生产效率高，相对于传统模型制造方式更加的绿色环保。3D打印技术在模型制作上有着显而易见的优势，现在市场上不论大型和还小型的模型公司都逐步采用了3D打印技术替代传统制作方式，是目前较主流的一种模型加工方式。在未引进3D打印之前，依靠手工制作，工期长，产能低下。自引进3D打印后，产能得以飞速提高，每月能产出70-80个项目，几百条船模成品。大型船模长度约有9m大小，类似于这种大型船模，船底采用NC加工，剩余的结构均采用3D打印完成，较小型船模如长1.2m左右，宽30cm则采用3D打印整船。3D打印技术不但有效提高了生产产能，同时也大大简化了生产流程，一件精美船舶模型生产流程为从客户订单到2D图制作，根据2D图档完成3D数据建模，3D建模数据经过3D打印软件简单处理导入3D打印设备完成船体结构的制作，再将打印完成的部分进行颜色处理，然后组装成成品，一件精美的船模即制作完成。

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一些普通桌面（FDM）3D打印机打印的产品表面通常有细微瑕疵，特别是在快速打印模型时。而更高端的全彩3D打印机，尽管打印质量和还原度大大提高，但以目前的技术，其原始模型的外形和颜色视觉效果，其实也不尽如人意。[图片]相对于优化提升3D打印质量，后期处理更为实惠、高效、靠谱。我们经常可以在电影道具和人像3D打印作品上，看到几乎100%还原的后期处理，这需要专业的技术和艺术能力。但对于一般的需求和初学者来说，就容易得多了，简单的后处理即可达到预期的外观和感觉。在这篇文章中，小编将简单介绍一些常见的3D打印后期处理工艺，帮助您DIY更好的3D打印作品。一、支撑拆除对于大多数模型来说，支撑必不可少，但去除后会在模型表面留下痕迹。解决这一问题，一方面需要在切片时适当的优化，而去除也需要一点技巧，熟练使用合适的剪钳类工具是必要的。1、普通耗材通常情况下支撑去除比较简单，但一些关键部位的支撑，去除时可能会损坏模型，需要更加仔细。[图片]2、创想三维水溶性耗材这种耗材浸入水中后会完全溶解，不但增加了模型的设计自由度，而且去除非常方便。可溶性支撑更容易消除，但需要使用双色3D打印机（如：创想三维CR-5S CR-X双色3D打印机）[图片] 二、打磨抛光打磨是必不可少，最常用的抛光办法。3D打印出来的模型，外表会比较粗糙，这因3D打印的成型工艺决定。尽管现在3D打印技术越来越好，精密度已很高，但不得不说，FDM技能设备零件上逐层堆积的纹理仍能够看得见，特别是在需要支撑的状况下。这时候我们就需要用到砂纸打磨了。当然条件允许的情况下，我们也能够选用有砂带磨光机这样的专业设备。砂纸打磨是一种廉价且行之有效的办法，它用的最为广泛，最为常用。锉刀和砂纸是最常用的打磨工具，需要注意的是一定要沾水进行打磨，可以防止材料过热起毛。一般通过这两个工具即可完成打磨，大的支撑残留凸起使用锉刀去除，打磨小的颗粒和纹路使用砂纸从低目数往高目打磨。对于表面质量要求高的，还需要使用专用的抛光工具和研磨膏进行精磨。（注：ABS可用方法三）优点：工具简单，数量少；再粗糙也可打磨平滑；FDM材料易于打磨；成本很低。缺点：需要时间和精力；一些部位可能无法打磨到位；研磨过程会有粉尘。[图片]三、化学抛光ABS模型可以使用丙酮抛光，这一方法的灵感来自指甲油，丙酮可以溶解ABS材料，在通风处煮沸丙酮来熏蒸打印成品，或者将模型和丙酮置于封闭的环境中（如玻璃罩），丙酮蒸汽会慢慢腐蚀表面，使其光滑。PLA材料则不可用丙酮抛光，需要使用PLA专用的抛光油。整体来看，化学抛光并不成熟，在国外比较流行，但应用并不广泛，可作为后处理抛光的备选方案。优点：效果好，有光泽感；丙酮相对便宜；过程快速简单。缺点：只对ABS材料有效；丙酮是一种有毒化学物质，操作时最好在通风环境；无法精确控制规格精度；丙酮属于易燃物，操作需要专业知识。[图片]四、补土补土简单的来说就是填补沟壑，使模型变光滑。补土可以填充细小缝隙，并紧密粘合在塑料模型上，再打磨抛光获得更为完美的表面质量。此外，补土还能让颜料更好的附着，后续上色效果更佳。不过补土成本相对较高，一般在质量要求比较高的模型手办上应用。常用的补土工具有：AB土，水补土，快速固化树脂等，一些生活中常见的材料也可替代，如牙膏、502、爽身粉等。这里边，水补土比较常用，干燥速度快，并具有很高的附着力和硬度。[图片]五、上色常见的上色方式有：喷涂、刷涂、笔绘。喷涂和刷涂操作简单，除了常见的喷漆，也有手板模型专用的喷笔、龟泵（某宝有售），龟泵适合上底漆，喷笔适用于小型模型或模型精细部分的上色。笔绘则更适合处理复杂细节，用到的颜料有油性和水性之分，应注意选择对应的模型漆稀释剂。上色可以采用十字交叉法，即在第一层快干还没干时上第二层新鲜颜料，第二层的笔刷方向和第一层垂直。除了上色技法，优质的颜料也非常关键，可以让模型更生动、历久弥新。[图片]上色的一些技巧选取贴近成品颜色的底漆，薄涂层层叠加，细节部分、颜色反差较大的部分预留不用喷。上色要遵循从大面积到小面积，从喷涂到手涂的流程，有利于提高效率。喷涂润色阶段，可采用遮蔽、叠色、罩染、渐变、过渡等色彩调整，注意颜色结构和细节。局部细节上色，例如人物五官、服装细节、仿铜仿古等斑驳痕迹、纹路等。光感调整精细上色进行光感调整主要分为两大类：哑光处理和亮光处理。可以使用哑光油或亮光油进行质感调整，打造整体哑光或亮光，部分哑光或亮光，来实现高度仿真的模型质感。粘合拼接对于超大尺寸或多部件的模型，经常还需要使用胶水拼接构件，塑胶类材料使用常用的粘合剂就可以很容易粘合连接。（ABS模型也可用丙酮粘合，强度较为理想）[图片][图片]通过上面的步骤，相信你的模型已经变得非常的精致漂亮了，现在你可以把自己的作品摆上展架，但是你也可以对这件作品再做些效果处理让她锦上添花。比如在模型的一些地方使用较深的颜色来表现出明暗关系，从而使模型更加立体真实。或者一些军事模型可以适当做旧处理也会让模型看起来更有质感。在这方面可以说是一门学问，也是作品档次的分水岭。建议大家可以多多尝试多种风格，让自己展柜上的作品更加丰富多样。

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南京医科大学的研究人员在“释放氯化锂的3D打印支架增强软骨再生”中，试验了用于促进患者细胞再生的涂层支架。由于在物理损伤后更新软骨时经常会遇到困难，所以作者认为这项研究对今后增强软骨再生的重要性。[图片]虽然锂以控制双相情感障碍而闻名，但先前的研究表明，锂可能会影响关节炎的减轻作用，以及防止骨关节炎中软骨退化。在这里，研究人员研究了锂在制造聚己内酯（PCL）支架中的应用，然后将其进一步精炼成PCL PDA-LI支架（PDA是多巴胺的缩写）。然后，作者继续评估以下结构：理化性质生物活性生物相容性他们还将它们与PCL支架和PCL-PDA支架进行了比较，通过3D打印一系列样品。纯PCL支架为白色（如PCL的正常颜色），研究人员应用PDA涂层后，PCL-PDA和PCL-PDA-LI支架为深棕色。在支架中，锂的加入完全没有改变颜色。三种支架均光滑，但PCL-PDA小颗粒支架及颗粒上附着的LiCl晶体存在差异。研究人员指出，像pcl-pda和pcl-pda-li这样的亲水性支架可以提供更好的细胞粘附性。本研究样本在力学性能上并无明显差异。然而，研究人员最终指出，他们仍然发现锂缺乏对支架和随后的组织再生所期望的效果。研究人员说：“需要改进支架，为软骨形成提供一个更好的环境。由于扩张能力差，软骨细胞不是软骨组织工程的理想选择。骨髓间充质干细胞具有非凡的增殖潜力，多潜能分化，包括软骨形成，很容易被骨髓收获。”通过对所有样品的比较，研究人员发现PCL具有最好的强度和生物降解性，使其更适用于支架。[图片]3D打印支架的形态和表面微观结构。 PCL（A，B），PCL-PDA（C，D）和PCL-PDA-Li支架（E，F）的数码照片的放大倍率越来越高。 PCL（G，H），PCL-PDA（I，J）和PCL-PDA-Li（K，L）支架的相应SEM图像“我们采用简单的两步法，通过3D打印成功地合成了PCL PDA-LI支架。PDA涂层和LiCl沉积在不牺牲机械强度的情况下提高了表面亲水性。体外实验表明，pclpda-li支架能促进软骨细胞粘附和软骨基质沉积。我们的研究结果证明了一种更好的锂给药方法，并为软骨组织工程提供了一种有前景的支架，”研究人员总结说。[图片]在PCL（A），PCL-PDA（B）和PCL-PDA-Li（C）支架上培养7天的rBMSC的SEM显微照片。 在PCL（D-F），PCL-PDA（G-1）和PCL-PDA-Li（J-L）支架上培养的rBMSC染色14天。 （M）总细胞数附在脚手架上。 （N）支架上活细胞和死细胞的定量。 （* p <0.05，** p <0.01）组织工程创造新的细胞和结构，能够治愈需要的病人；软骨再生是一个具有挑战性的领域，伴随着骨再生、皮肤移植和乳房重建的支架。

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阿迪达斯在世界海洋日发布了新款的ALPHAEDGE 4D 海洋系列版本运动鞋。这款鞋是用海洋回收的塑料材料制成的，其鞋中底是3D打印的点阵结构。[图片]那么如何实现带有点阵结构的鞋中底的参数优化设计呢？通过安世亚太的仿真专家以某一款运动休闲鞋鞋中底的点阵材料填充设计为例，验证了点阵材料参数优化设计方案的合理性、可行性和精度。通过安世中德咨询有限公司开发的点阵材料仿真技术方案LatticeSimulation，获得给定点阵材料在不同体积分数下的等效性质，并以此为基础，对体积分数进行参数化，利用参数优化软件optiSLang对体积分数进行优化，从而获得产品的最终定型。安世中德通过对某一款运动休闲鞋鞋中底的点阵材料填充设计，展示了利用参数优化对点阵材料进行设计的全过程。结果显示由对点阵材料进行参数优化设计可以获得满足要求的点阵材料填充，并且具有较高的计算精度。点阵材料参数优化设计概述增材制造是未来制造业的发展趋势，其优势显而易见，它可以实现传统工艺手段无法制造的设计，比如复杂轻量化结构、点阵结构设计、多零件融合一体化制造等。增材制造不仅是工艺的革命，它还带来了设计的革命，带来了全新的设计可行性，使得改变设计理念成为必然。点阵材料作为一种新型的结构设计，除了轻量化的特点外，还具有优良的比刚度、比强度、阻尼减震、缓冲吸能等功能性特点。但是，点阵材料由于其含有大量复杂的微观结构，导致直接建模和仿真计算工作量巨大，传统的有限元分析无法或很难直接进行计算。因此，针对由点阵材料填充的结构，目前普遍采用的方法是多尺度均匀化方法，其基本思想是以宏细观结合的多尺度算法为基础的等效均质化方法。即基于细观分析方法（子胞分析）获取点阵材料宏观均质化力学特性，然后通过宏观分析对点阵材料进行等效模拟，再回到细观，基于宏观计算结果对点阵材料进行局部细节模拟。参数优化技术作为对产品进行详细设计的有效手段，可以对产品的细节进行参数化建模并进行优化设计，以达到详细设计的目的，完成产品的最终定型。参数优化的一般流程包括以下步骤：参数化建模：包括参数化CAD模型（如尺寸参数）以及参数化有限元模型（如载荷工况条件参数化）。参数敏感性分析：识别重要性参数，过滤无关参数，并建立高质量响应面，为后续快速优化做准备。优化分析：定义优化目标、约束条件，设定优化算法进行优化计算。设计验证：对最终的优化设计进行验证性分析。稳健性可靠性评估：若对可靠性有要求，则进行稳健性可靠性分析与优化。点阵材料参数优化设计流程某一款运动休闲鞋鞋中底如图1所示。为了设计一款舒适的运动休闲鞋，鞋中底的设计至关重要。首先需要对鞋中底确定设计目标。对舒适性的量化采用两个设计目标：一是人正常站在鞋中底上时，人的脚掌底部受力尽量均匀，这同时意味着鞋中底上表面受的压力是均匀的；二是鞋中底的重量尽可能低，即轻量化。点阵材料由于其独特的结构和性能，使得在对鞋中底进行轻量化时成为一时之选。[图片]图1. 某一款运动休闲鞋鞋中底具体的优化策略如下：首先将此鞋中底划分为若干个区域（45个区域），如图2所示。[图片]图2. 对鞋中底进行划分（45个区域）然后选择一种点阵材料，点阵材料一旦选定，其等效性质就只与点阵材料的体积分数有关，这里我们采用的点阵材料如图3所示。利用安世中德开发的LatticeSimulation可以获得此点阵材料在不同体积分数下的等效性质，如表1所示。[图片]图3. 点阵材料表1. 点阵材料依赖于体积分数的等效性质[图片] 将此点阵材料按不同的体积分数填充到所划分的区域中，不同的体积分数对应不同的刚度，利用optiSLang优化得到不同区域的体积分数，从而使得鞋中底上表面受力均匀，从而完成鞋中底点阵材料填充的最终定型。其流程如图4所示。[图片]图4. 鞋中底点阵材料参数优化流程点阵材料参数优化设计算例- 算例1本算例主要用于验证上述优化流程的合理性、可行性和精度。首先将鞋中底划分为10个区域，每个区域（如图绿色区域为一区域）填充的点阵材料是一致的，即体积分数相同，表示其填充材料的等效性质相同；不同的区域其体积分数不同（如图所示），表示其填充的点阵材料的等效性质不同；针对10个区域，预先给定每个区域的点阵材料的体积分数，如图5所示。此即为基准模型。[图片]图5. 给定点阵材料填充的鞋中底针对已填充完点阵材料的鞋中底，在选定的鞋中底上表面（图2红色区域）施加合理的压力（0.055MPa，相当于一个体重约为70kg的成年人），鞋的底部固定，从而计算获得鞋中底上表面的变形；此变形我们称之为基准变形，基准变形与基准应力如图6所示。[图片]图6. 基准变形与基准等效应力然后，利用optiSLang以确定45个区域对应的填充点阵材料的体积分数，以观察优化获得的体积分数是否与图5所示的一致，以及产生的变形是否与图6所示的一致。优化目标是设计鞋中底的上表面变形与基准变形的最小二乘函数最小化，设计变量为填充45个区域的不同的体积分数。体积分数优化结果如图7所示。优化后的鞋中底上表面在三个方向的变形与基准变形的比较如图8所示。[图片]图8. 优化结果与基准结果的比较对比图5与图7，我们看到，不同区域优化后的体积分数很接近所预先设定的体积分数；并且从图8可以看到，按优化后的体积分数进行计算而得到的三个方向的变形与按预先设定的体积分数进行计算而得到的三个方向的变形几乎完全一致，因此，我们可以得到如下结论，即我们提出的优化策略是可行的，且精度可以保证。- 算例2算例2假设图2红色区域（即脚掌与鞋的接触面）在一个成年人穿鞋站立时下移（沿z方向）了0.5mm，此即为基准变形，此时鞋中底上表面依然承受0.055MPa的压力，如图9所示。[图片]图9. 鞋中底优化时的载荷和约束采用同样的流程、同样的优化目标以及同样的优化策略，即利用optiSLang以确定45个区域对应的填充点阵材料的体积分数，以观察优化获得的变形是否与预设的0.5mm一致。优化目标仍是设计鞋中底的上表面变形与基准变形的最小二乘函数最小化，设计变量为填充45个区域的不同的体积分数。优化后的变形如图10所示。从图10可以看到，鞋中底上表面与脚掌接触的区域的变形都在0.5mm附近。此算例再一次验证了我们提出的优化策略的合理性和精度。[图片]图10. 优化后的鞋中底上表面变形结论本文简要阐述了点阵材料的多尺度均匀化仿真技术和参数优化技术，并将二者的结合，即点阵材料的参数优化技术应用于增材制造的先进设计，其中涉及到的点阵材料多尺度均匀化仿真技术和参数优化技术可以在ANSYS Workbench平台上通过调用参数优化软件optiSLang和安世中德自主开发的LatticeSimulation来实现。本文以某一款运动休闲鞋鞋中底的填充点阵材料的结构设计为例，验证了上述点阵材料的参数设计方案的合理性、可行性和精度。上面的案例说明，点阵材料的参数设计方案不仅可以用于实际的运动休闲鞋的仿真和优化，还可以应用于所有涉及点阵材料填充的结构的轻量化设计中。[图片]任志勇 加拿大Université de Sherbrooke机械工程博士，CAE领域10余年研究与应用经验。专长于应力分析、复合材料力学分析、有限元分析、结构优化。现为安世中德咨询有限公司咨询专家，专业从事基于有限元技术的工程仿真咨询、增材制造先进设计服务。

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如今，3D打印设计、制造和产品定制日益普及，可归功于其提高设计效率和减少制造误差，时间和成本的能力。 3D打印技术已被医疗，汽车，国防，消费品，机械和航空等不同行业采用。与传统制造方法相比，提高制造速度是3D打印技术的主要优势之一。低成本制造是推动各行业最终用户采用3D打印技术的另一个重要因素。因此，3D打印在诸如珠宝之类的消费品中得到广泛应用，因为它能有效的降低定制珠宝单次生产的成本。因此，越来越多的行业采用3D打印将推动全球3D打印珠宝市场的增长，据分析师预测，到2023年，3D打印珠宝市场的复合年增长率将超过26％。[图片] 市场概况电子商务渠道越来越受欢迎互联网的普及和智能小工具的可用性增加了对在线购物平台的访问。全球3D打印珠宝市场的大多数供应商都通过在线分销渠道提供产品。更广泛的互联网普及率，增加的消费者对在线零售的信任，更快的运输服务以及消费者选择的分散在全球3D打印珠宝市场增长中发挥着重要作用。缺乏训练有素的专业人士为了获得高质量的成品，珠宝设计中的3D打印需要熟练的技术人员来处理产品设计，材料技术和数据管理。有关3D打印机及其功能，材料处理，预处理和后处理以及其他技能的充分知识，需要增材制造工作人员确保无缝操作。缺乏熟练的制造专业知识以及新一代人不愿意进入制造业，这大大增加了劳动力成本。因此，技术熟练的机器操作员的许多职位长期缺人。因此，这些因素可能对3D打印技术构成挑战，这反过来又影响全球3D打印珠宝市场的增长。竞争格局市场似乎高度集中，包括Shapeways Inc.和YIELD在内的多家公司的存在使竞争环境变得非常激烈。诸如越来越多的行业采用3D打印以及电子商务渠道日益普及等因素将为3D打印珠宝制造商提供可观的增长机会。购买完整报告：https：//www.reportlinker.com/p05778671/该报告售价为2500美金，还是有点小贵。报告目录如下：[图片][图片][图片][图片][图片]