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2019年3月7日晚，光韵达公司公告称以1.887亿元现金收购成都通宇航空51%股权。通宇航空主要从事航空飞行器零部件开发制造，具体包括航空精密零部件数控加工，金属级3D打印等，所制造的航空零部件用于多型号军用飞机、无人机、运输机、导弹、国内民机及波音、空客各类转包的客机、运输机。通宇航空具有航空航天AS9100D标准、装备承制单位资格以及三级保密资格单位证书，核心技术在于具有解决钛合金、铝合金、高温镍基合金等各种难加工材料的复杂结构曲面的加工难题的创新工艺方法，并摸索自主航空金属3D打印激光选区熔化技术、激光沉积3D打印技术进行超复杂结构零件整体打印制造。成都航空2018年实现营收(0.34亿元，+103.7%)净利润(0.11亿元，+965.6%)。此次收购标的承诺2019~2021年扣非净利润为3000、4000、5000万元。[图片]此次收购通宇航空，意义在于加快3D打印业务发展，并向国防军工产业进军。上市公司2013年在国内率先开展工业3D打印业务。3D打印在航空领域应用的优势在于能够重新设计整个系统和部件，以实现精准构型和功能需求。本次收购，一方面通宇航空可引进公司工业3D打印工艺，使得公司3D打印业务进一步向航空零部件制造产业拓展；另一方面，公司可将通与航空作为切入军工产业的平台，将公司掌握的激光技术，及未来公司发展的重点—智能设备、激光设备产业切入到军工产业。考虑到通宇航空的并表，按公告，剩余股权收购安排如下：2019年完成业绩承诺，采用包括发股、现金等形式收购剩余的39%股权；若标的完成全部业绩承诺，则公司与标的方协商决定收购剩余10%股权。我们预计公司2018~2020年实现的备考归母净利润为0.68、0.97、1.16亿元，EPS分别为0.31、0.44、0.52元，对应当前股价的PE分别为52X、36X、31X，首次覆盖，给以增持-A评级。

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什么是增材制造?一般通俗地称增材制造为3D打印，而事实上3D打印只是增材制造工艺的一种，它不是准确的技术名称。增材制造指通过离散-堆积使材料逐点逐层累积叠加形成三维实体的技术。根据它的特点又称增材制造，快速成形，任意成型等。　　增材制造的优势　　增材制造通过降低模具成本，减少材料，减少装配，减少研发周期等优势来降低企业制造成本，提高生产效益。具体优势如下：　　与传统的大规模生产方式相比，小批量定制产品在经济上具有吸引力;　　直接从3D CAD模型生产意味着不需要工具和模具，没有转换成本;　　以数字文件的形式进行设计方便共享，方便组件和产品的修改和定制;　　该工艺的可加性使材料得以节约，同时还能重复利用未在制造过程中使用的废料(如粉末、树脂)(金属粉末的可回收性估计在95-98%之间);　　新颖、复杂的结构，如自由形式的封闭结构和通道，是可以实现的，使得最终部件的孔隙率非常低;　　订货减少了库存风险，没有未售出的成品，同时也改善了收入流，因为货物是在生产前支付的;　　分销允许本地消费者/客户和生产者之间的直接交互。　　1.光聚合成型技术增材制造　　SLA：Stereolithography(立体印刷术)是最早实用化的快速成形技术。具体原理是选择性地用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料(例如液态光敏树脂)表面，使之发生聚合反应，再由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。[图片]2.以烧结和熔化为基本原理SLS：Selective Laser Sintering，(选择性激光烧结) 工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面。SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛。[图片]3.以粉末-粘合剂为基本原理　　3DP：三维打印技术(Three Dimensional Printing)和平面打印非常相似，连打印头都是直接用平面打印机的。和SLS类似，这个技术的原料也是粉末状的。与SLS不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来，而是通过喷头用粘接剂将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。[图片]4.FDM：熔融沉积造型　FDM(Fused Deposition Modeling)工艺熔融沉积制造(FDM)工艺具体原理是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下 一层，直至形成整个实体造型。FMD是一种成本较低的增材制造方式，所用材料比较廉价，不会产生毒气和化学污染的危险。但是FDM打印成形后表面粗糙，需后续抛光处理。最高精度只能为0.1mm。由于喷头做机械运动，速度缓慢，而且同样需要支撑台。很多人认为FMD价格低廉，因此在工业应用不高，并且相对初级，但是随着技术的不断提高，现在FDM技术同样能够制造金属零件。[图片]5.气溶胶打印技术　(Aerosolprinting)这个技术主要用在精密仪器、电路板的打印上。UV固化介质从10-100μm气溶胶喷射系统分配并且瞬间完成。之后，一个金属纳米粒子油墨以精确的方式被分配/烧结在最近固化的材料，然后重复一遍又一遍，直到结构形成。该过程具有快速材料凝固的特点，它依赖于本地沉积和局部固化，并且据说可以在空间中达到最高的变形。[图片]6.细胞3D打印　(cellbioprinting)是快速成型技术和生物制造技术的有机结合，可以解决传统组织工程难以解决的问题。在生物医学的基础和应用研究中有着广阔的发展前景。主要以细胞为原材料，复制一些简单的生命体组织，例如皮肤、肌肉以及血管等，甚至在未来可以制造人体组织如肾脏、肝脏甚至心脏，用于进行器官移植。[图片]

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3D打印已经出现30多年了，过去它一直在一点一点缓慢发展。直到2009年左右，随着低成本、开源商用3D打印机的发布，它再次燃起了公众对这项技术的兴趣。如今，不仅这些入门级的3D打印机被媒体大肆宣传，工业级增材制造技术也开始繁荣。　　不仅已有的3D打印设备商在大力推动其技术发展，也出现了一批带来革命性3D打印工艺的初创公司，他们出乎意料地带来了新的材料、新的打印速度。这里我们简单介绍这几年出现的六种最让人兴奋的技术。　　1、Carbon公司CLIP技术　在过去的两年，尽管出现了不少新的3D打印工艺，Carbon公司的连续液面生长工艺(CLIP：Continuous Liquid Interface Production)可能是下一代3D打印技术的模范。CLIP技术克服了3D打印的一大缺陷——速度。[图片]通过在树脂槽和LED投影引擎间使用透氧玻璃，Carbon公司的技术能在10分钟内3D打印出物体。正如Carbon公司所说的那样，零件从树脂槽内长出，不会出现其他3D打印工艺的分层线。[图片]目前，这家硅谷创业公司已经收到2.22亿元投资，包括最近来自GE的8100万。这些投资背后的原因在于，它具有几乎瞬间3D打印出终端零件的能力。　　通过两步光固化过程，CLIP工艺加工的零件表现出和注塑产品相同的力学性能。CLIP工艺无层打印的本质使得零件具有各向同性的强度，即在各个方向其强度相同。二次固化进一步提高了产品的性能，如更高的刚度或者韧性。　　目前，有许多大型公司在用CLIP工艺生产手板件和终端产品。美国强生公司还没有披露该技术的使用，但个性化医疗设备方面显示出浓厚兴趣。宝马公司用Carbon的技术为MINI Coopers制造名牌，也为其他车辆打印手板零件。福特和德尔福公司也在用CLIP技术打印原型。　　2、XJet　　在RAPID 大会上，一家名为XJet的以色列公司首次公开展示了其纳米颗粒喷射技术(NPJ：NanoParticle Jetting)，这项技术非常惊艳。首先，NPJ工艺会通过压电打印头把纳米颗粒金属“墨水”沉积在基板上。成型室的高温导致液态溶剂挥发，留下粘接在一起的金属颗粒。打印完成后，产品会在炉内进一步烧结得到完全致密的金属零件。[图片]这种工艺让人如此兴奋的是，它的层厚能到达空前的1微米。更进一步的是，它采用一种特殊的支撑材料，在烧结过程中它能完全被烧掉。这就意味着，对于其它金属3D打印工艺难以胜任的复杂零件，纳米颗粒喷射技术可以轻松实现。[图片]其他金属3D打印工艺(如直接能量沉积或者选择性激光熔融)有一典型特征，如悬臂结构等设计特征需要支撑结构，打印完成后支撑通过CNC切除掉。然而对于NPJ工艺，除了烧结，却不需要额外的后处理过程。因此，NPJ工艺可以一次3D打印运动金属零部件(如联锁齿轮)。　　这项技术非常灵活，它也可以用来3D打印陶瓷产品。　　3、惠普的多射流熔融技术　　随着惠普公司公开把多射流熔融(MJF：Multi Jet Fusion)技术带入3D打印行业，3D打印行业又一次打开了新天地的大门，MJF技术把粘结剂和细化剂沉积在粉末层上，然后粉末会被红外灯照射熔融在一起。[图片]它们打印尼龙的速度是SLS工艺的10倍。采用粉末床使得这一工艺能打印与SLS同等复杂的产品，但效果更好。而且，这紧紧是开始而已。[图片]HP已经展示了MJF工艺的一些潜在的迷人特征，它们将在后续的版本与消费者见面。通过向这一工艺引入额外墨水，使得3D打印全彩产品成为可能，而SLS同样却无法实现。在RAPID 大会上，惠普展示了打印嵌入电路零件的能力。通过在MJF工艺中使用导电墨水，一次打印出功能性应力传感器成为可能。[图片]惠普团队还展示了其他概念设计特征，包括致密精细陶瓷、3D打印可见的内嵌AR代码的彩色零件、打印量子点不可见的UV可读标牌等。[图片]4、碳纤维3D打印碳纤维3D打印已经开始火热，尽管市面上只有一家公司提供连续碳纤维增强。Markforged公司在2014年凭借连续纤维加工(CFF：Continuous Filament Fabrication)技术拉开了这一趋势的帷幕。CFF工艺能连续沉积热塑性碳纤维，打印其他工艺无法实现的高强、轻质零件。[图片]Markforged很快将面临来自行业领导者和其他初创公司的激烈竞争。2016年EnvisionTEC公司惊讶了这一行业，它之前以光固化和生物3D打印机出名。在今年的RAPID大会上，这家公司展示了其大型增强纤维3D打印机。[图片]这种工艺被称为选择性分层复合物制造(SLCOM：Selective Lamination Composite Object Manufacturing)，它使用增强材料作为原料，如碳纤维或者玻璃纤维，并与热塑性塑料(聚醚酮酮或尼龙等)进行预混。　　5、大型混合3D打印机　大型混合3D打印机也在快速发展中。在设备制造商Cincinnati和ORNL(Oak Ridge National Laboratory)开始联手研发大幅面3D打印机后，越来越多CNC制造商也加入到这一行业来自行研发大尺寸挤出机。实际上，ORNL也是他们其中一员。[图片]6、电子3D打印机　　能制造出全功能性产品一直是3D打印的最终目标，包括复杂的电子设备。目前市面上只有几款设备能做这个事情，包括Voxel8的Kit和来自Nano Dimension的DragonFly 2020。Voxel8系统能3D打印有导电踪迹的塑料，DragonFly 2020主要用于制造印刷电路板。

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“没有人喜欢佩戴矫形器。不过，如果在日常生活中几乎可以忽略它的存在，甚至还充满美感，则可大幅延长佩戴时间，从而 使矫形器达到满意的治疗效果。患者佩戴增材制造工艺制成的矫形器后，通常都会继续使用。这种矫形器的贴合度、佩戴舒 适度和外观明显优于传统工艺制造的矫形器。”下面详细介绍3d打印对矫形技术的深远影响：　　定制化设计与集成式的功能　　在涉及到支撑型矫形器时，矫形 外科技术人员通常受到个性化结构的 束缚，因为形态、功能和材料厚度配 置必须适合每位患者的需求。当需要 采用复杂结构时，传统工艺通常已达 到自身极限。此外，由于其生产成本 较高而且非常耗时，因此没有现货可 用。为解决这些问题，plus medica OT 采用了工业 3D 打印技术。借助 EOS GmbH 的生产系统和咨询服务， 该公司可根据每个患者需求来量身定 制矫形器，而传统工艺几乎无法实现 这一点。[图片]良好的透气性：这种踝关节 / 足部矫形器上有很多透气孔，环状封闭系统几乎覆盖整个脚面，从而防 止出汗过多。　　面临的挑战　　每个人都是独一无二的，在矫形 外科领域尤为如此，矫形外科的目标 就是根据个性化需求来支撑或恢复人 体活动能力。为使治疗圆满成功，矫 形器的设计必须与患者的解剖结构和 治疗需求精确匹配。这也解释了矫形 器需按定制结构生产或进行小批量定 制生产的原因，因为直到如今，矫形 外科技术人员一直根据各种可行的传 统生产方法(例如铸造、建模和铣削 等)来构建矫形器。但是，复杂的结构和不同的材料厚度要求已达到了现 有传统加工工艺的极限。　　如果需要在同一款产品中融合多种功能，必须以手动方式将多个单 独的零部件组合形成矫形器成品，而 这是一个非常耗时的过程。同时，对 于存在神经系统疾病(例如瘫 痪、 中风或多发性硬化症等)发病风险的 患者，还必须尽快使用矫形器来支持 他们的灵活移动性。对儿童进行治疗 时，需要进一步考虑的因素是他们生 长速度很快，这意味着辅助用品必须 频繁更换。　　plus medica OT 是 一 家 3D打印医疗辅助用品供应商，他们已经 意识到了这些挑战，并确立了采用 工业 3D 打印提升患者护理水平的目 标，将传统的矫形技术工艺与增材制 造带来的各种可能性相结合，基于全 新的设计方案为患者量身定制质量卓 越矫形器。“我们将矫形外科手工工 艺与增材制造的优势相结合。”plus medica OT 首席运营官 Alexander Hülk 表示。　　解决方案　　自 2015 年 起，plus medica OT 致力于开发、构建、生产和销售采用 增材制造技术制造的矫形器。该公司 的关键重点是利用该项技术的潜力来提升患者护理水平，并为矫形外科技术人员提供这项技术。为此，该公司 致力于从经济和技术层面优化这类组 件，并且尤为关注矫形器的形态和功 能。这就是全球首家矫形外科技术的 3D 打印供应商 plus medica OT 能 与当地整形外科技术人员密切合作的 原因所在。只有根据矫形外科技术的 要求协调设计和增材制造的所有工 艺，才有可能取得最佳的效果。　　为 此，该公司与 3D 打印领域 的技术领导者 EOS 开展合作。EOS 不仅提供所需的系统和材料，还能 在开发和生产过程中为用户提供各 种支持。“我们从 EOS 提供的实力 极强且基于合作伙伴的咨询服务中 受益良多，例如，就如何选择最适 合的材料 EOS 为我们提供了大力支 持。”Alexander Hülk 解释到。经验 丰富的医学工程应用专家帮助他积累 专业知识，并为其展示如何全面挖掘 该技术的潜能。而且直到现在，当遇 到设计优化和功能集成相关问题时， 他们仍能随时提供帮助。[图片]plus medicaOT 在制造矫形器时，首先会由矫形外科技术人员为患 者制作石膏模型。然后，直接在石膏 模型上设计矫形器。之后，矫形外科 技术人员将石膏模型和订货单一并送 到 plus medica OT。随后，使用 3D 扫描仪对石膏模型进行数字化。接下 来，plus medica OT 采用 CAD 程序 设计出矫形器，并将构建数据传输到 生产系统 EOS P 396。利用激光束 将精细的粉末材料逐层烧结叠加，最终制造出零部件。这样，无需任何特 殊工具，即可制造出所能想象的任意 形状的矫形器。采用的材料是尼龙聚 合物，具有出色的硬度和耐冲击度， 在重负荷下既不会碎裂也不会断裂， 降低了患者受伤的风险。　　成果　　增材制造助力 plus medica OT 采用新方法生产出质量卓越的辅助用 品，即使是复杂的结构也能轻松制造。 此外，在同一个矫形器中可以变换不 同的材料厚度，从而达到增强特定部位的灵活性或硬度。关节和封闭系统 或魔术贴固定件等标准零部件可集成 在矫形器的任意位置。同样也可应用 到透气口上来改善其透气性。　　“在同一矫形器中融合多种几何 形状并使其具有较薄的壁厚和集成功 能，这是采用传统生产工艺无法轻松 实现的。”Alexander Hülk 满意的解 释到。与以往相比，采用新工艺制成 的矫形器能够更好地契合患者需求。 而且，定制这种辅助用品显然也相对 容易且经济实惠。如果患者有定制需 求，可以在工件表面重新制作样式， 而无需扩展生产过程。后续的染色和 上漆工艺可形成丰富多彩的颜色。对 于 Alexander Hülk 而 言，重量和集 成功能优化、良好的透气性和极具吸 引力的设计都是治疗取得成功的决定 性因素：“没有人喜欢佩戴矫形器。 不过，如果在日常生活中几乎可以忽 略它的存在，甚至还充满美感，则可 大幅延长佩戴时间，从而使矫形器达到满意的治疗效果。”[图片]全方位理念：(从左至右)集成式小腿(上部) 用魔术贴固定件、整体式关节系统、带徽标的运动止　　动装置、便于保持稳定性的集成跟骨板以及通过突片锁连接内部足部组件 ﴾DAFO﴿。

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制造业在我国GDP增长中起着重要作用，“做强做优先进制造业”也是我市今年的着力方向之一。随着科学技术的不断提升，3D打印以其全新的制造理念和技术优势，迅速成为制造技术领域的重要发展方向。3月6日，在蓉高校在推动培养先进制造业和现代服务业深度融合人才领域迎来一件喜事——3D打印全球领先企业Stratasys与四川大学匹兹堡学院校企合作签约暨揭牌仪式举行。据悉，Stratasys将为四川大学匹兹堡学院提供专门的定制化3D打印课程与认证，为其培养创新型3D打印技术人才提供强力支撑。[图片]携手成立“实验室” 共建大学生创新创业平台3月6日，3D打印全球领先企业Stratasys与四川大学匹兹堡学院对外宣布建立合作关系，并举行校企合作签约暨增材制造创新实验室的揭牌仪式。根据协议约定，双方将开展校企协同育人，共享培训课程和技术资源，探索和试点3D打印考试认证项目，推动增材制造教学实践；实现“双创”平台共建，以四川大学匹兹堡学院iLife智慧工坊为载体，挂牌成立“SCUPI-Stratasys增材制造创新实验室”，共同建设大学生创新创业平台；进行技术项目合作，结合增材制造产业发展需求，联合申报科研课题并孵化新技术，实现双方资源共享和优势互补。“此次合作标志着国内高校在增材制造和3D打印专业人才培养方面迈出了坚实一步，将在成都乃至四川地区和全国探索产教融合培养模式过程中发挥示范引领作用。”据四川大学副校长梁斌介绍，随着数字制造和智能制造的持续推进，增材制造和3D打印正成为制造业转型升级的重要抓手，激发了国内对增材制造技术人才的强劲需求。“国家相关部委也明确提出加强增材制造人才的培养力度，推进‘3D打印+创新教育’示范应用，鼓励增材制造技术在教育领域的推广。此次在与Stratasys合作的基础上，我校将配置增材制造设备及教学软件，开设增材制造知识培训课程，建立增材制造实验室等举措，进一步培养创新型3D打印技术人才。”[图片]以川大合作为范本 创新校企合作模式自2014年诞生之日起就通过鼓励创新性学习、提升学生创新思维能力的四川大学匹兹堡学院，一直致力于培养具有宽广国际化视野、知识基础与创新能力并强、适应国际化竞争环境的工科人才。四川大学匹兹堡学院院长邱民京在谈及此次与Stratasys建立合作关系时表示，此举将促进高等学院学生在校园中就能够接触并学习到业界领先的3D打印技术，并获得宝贵的动手实践机会，激发其创业创新精神，帮助学生成为适应国际化竞争环境的工科人才。“3D打印行业在中国获得快速增长，但是相关专业人才极为短缺，企业未来将对通过系统学习和认证的专业人才求贤若渴。”Stratasys南亚区总裁安志杰在接受记者采访时表示，Stratasys一方面和行业合作，一方面和大学合作，共同推进全球3D打印行业的技术创新。安志杰告诉记者，Stratasys将借此次合作之机，量身定制3D打印课程以满足该学院教学需求，助其构建产学研用紧密结合的长效机制和实践平台。“我们还将依托与川大深厚的专业积淀、成熟的最佳实践及丰富的合作资源为范本，继续携手更多国内高校，不断探索和创新校企合作模式，共同为增材制造行业的发展培养更多专业人才。”[图片]据了解，长期以来，Stratasys一直积极致力于为教育行业赋能，缩小产学差异。通过积极支持高校和职业学校开发针对性课程，帮助学生掌握未来职业发展必备技能，在企业需求与员工技能之间架起对接的桥梁。而四川大学匹兹堡学院的iLife智慧工坊，围绕先进制造、智能机器、数字媒体三大主题为学生的创新创业活动提供支持。此次双方在合作的基础上，在新建的3D打印实验室内将部署Stratasys 3D打印机，这将成为其创新人才培养的示范平台。

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岁月静好，是因有人替你负重前行！中国军事力量发展了91年，现代化战争的需求以及未来武器装备的研发生产需求早已不同于过去，需要许多高新技术的投入使用。今天，我们就从武器装备研制、武器装备维修、制造伪装防护设备、后勤保障以及制作医疗部件与救助用具5个方面，谈谈对3D打印技术在军事领域的应用价值。[图片]1、武器装备研制在武器装备研发生产中，工程师可以利用3D打印技术根据实际要求进行创意验证和模具制作，对一些特殊、复杂的结构件可以直接打印，同时能有效地实现结构件的轻量化。另外，3D打印数字化可以缩短新型武器的设计研发周期，大幅节省国防开支，并将从本质上提升武器装备的性能与生产效率。1.1、航空航天装备我国舰载机歼-15仅用了3年的时间就研发成功，关键零部件应用了3D打印技术，极大地缩短了研发周期。现在歼-20和歼-31在研发过程中已经采用了3D打印技术。中国商飞和西北工业大学联合攻关，利用3D打印技术制造了C919大飞机的中央翼缘条。中航工业一飞院与北京航空航天大学强强联合，将全三维数字化设计技术与最新的3D打印技术相结合，已经打印出了多个满足强度、刚度和使用功能要求的飞机部件。1.2、海军装备为了生产重量轻、成本低并能满足作战性能指标要求的无人机，美国海军打算利用3D打印技术进行研发设计生产。美国海军计划将航空母舰、巡洋舰以及驱逐舰等打造成可以移动的海上3D打印工厂，实现相关武器装备的按需打印，提高舰上空间的利用率[6]。1.3、轻武器装备美国Solid Concepts公司利用3D打印技术制造了世界上第一只金属手枪，并测试成功，该3D打印的金属手枪由30多个零件组成，经测试该3D打印手枪的射程比常规手枪差一些但精度相当。AR-15半自动步枪的弹匣及其他部件也已经由3D打印技术制造出来，该枪能够射击600多次，综合性能良好。目前制约3D打印技术的问题是材料，如果金属粉末材料问题能够得到解决，3D打印技术在轻武器的设计制造与维修领域将会得到广泛的应用。2、野战抢修利用3D打印技术可以实现战时装备维修备件与维修工具设备的快速制造，使得战时维修保障效率得到大幅提高。在一场实兵演练中，第四十集团军某工程团道桥连，在刚刚展开的急造军路演练中遇到了意外情况，由于石子卷入风扇，把水箱打穿，紧急关头，修理连官兵带着一台3D打印机赶到现场，根据数据制作三维模型，3D打印机很快就打印出一个方形的塞子，然后经过稍加打磨，就塞住了漏水的水箱，使挖掘机重行投入了工作。据了解，此次实兵演习，3D打印先后6次排上用场，极大的提高了野战抢修效率。3、伪装防护设备制作现在进行大规模战争的概率很小，一般都是局部战争，参战人数不多，在战场上需要随时进行隐蔽，用于保护自己并能更好地打击敌人。对于一些防护伪装设备，要求特征与周边背景尽可能做到一致，为了便于携带与布设，重量尽可能的轻。利用3D打印技术可以根据具体的作战环境及实际战况需求能够快速准确地制作伪装防护设备，使伪装后的目标更好地隐蔽起来，使作战人员发挥最大的作战效能。4、后勤保障未来的战争将会是信息化战争，3D打印技术的应用会使得战场保障方式发生重大变化。现在的后勤保障主要依托后方的供给，将来会变为以阵地现场的“DIY”(Do It Yourself)为主，所谓的“DIY”就是在战场上士兵可根据战场需求实时抢修配件、物资、食品和药品等。5、医疗部件及救助用具制作为了最大限度地对士兵进行及时的救援，在战场上可以利用3D打印技术根据受伤士兵的具体情况制作相应的器官或用具。例如，可以为骨折的士兵制作夹板、支架，为关节受伤的士兵打印关节，为眼睛受伤的士兵制作眼罩或特殊的眼镜，为截肢的士兵制作假肢，为脚受伤的士兵制作专用鞋等。3D打印技术作为一种新型的制造技术，与传统的机械加工有着完全不同的加工理念，不用模具和机械加工可直接根据所设计的三维模型就能加工出任何形状的零件，大大缩短了加工周期、降低了工艺的复杂程度，使生产效率得到了有效提高。由于实际的需要以及各国政府的大力支持，3D打印技术在军事领域得到了广泛的应用。未来随着3D打印技术的不断完善，其或将在军事应用领域创造更多价值。

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医疗领域的3D打印大致可分为两类：非生物3D打印与生物3D打印。相对于生物3D打印而言，非生物3D打印的原理相对较为简单，所需材料也相对易得，因此在医疗领域的应用已经比较广泛。而齿科则是非生物3D打印中最有前景的领域之一。在中国3D打印文化博物馆里，展陈了3D打印在齿科领域里的应用。3D打印技术在齿科修复领域中的应用主要包括可摘义齿、矫正器和种植牙。齿科是目前最有希望可以规模化应用的3D打印技术的医疗领域，根据Smartech市场研究报告中的预测，预计到2020年，3D打印在牙科行业的市场规模将超过23亿美元。[图片]1.种植牙种植牙是指以手术方法在口腔牙槽骨组织中植入人工牙根（种植体）作为支持，并在人工牙根上进行牙冠修复的一种镶牙方法。在种植牙时如采用传统的锥柱状种植体，需要经历微创拔牙、预备植牙孔、植入骨粉、覆盖胶原膜、埋入式愈合、二期手术、牙冠制作及戴入等步骤，治疗周期大约需要6到8个月，医生操作时间大约为8小时，费用约为一万元以上。对于复杂情况，时间和费用还会进一步增加。同时这种方式还存在不少缺点，包括因为植入的种植牙与拔牙窝不密合，拔牙后即刻种植时需要植骨、难以即刻修复等。[图片]种植牙示意图3D打印种植牙可直接形成含牙根的整个牙体，仅需微创拔牙、植入种植体和牙冠修复等步骤，可实现与原有牙槽无缝结合，减少患者痛苦，椅旁治疗周期为一到两个小时，医生操作时间仅半个小时，且费用大幅度降低，有望控制在一万元以内。2013年，北京大学口腔医学院教授唐志辉团队给三只比格犬换上了3D打印的假牙，三只狗都适应良好，没出现不良反应。按照国家食品药品监管总局的规定，用于人体的植入物要经过动物实验，证明其安全性和有效性，同时植入物的生产厂家也要通过检查。如进展顺利，2到3年后3D打印种植牙可应用到人体实际治疗中。德国口腔产品制造商Natural Dental Implants公司早在10年前就开始探索怎样为患者提供定制化的种植牙产品，目前已经开发出3D打印的种植牙产品原型，种植牙的钛金属牙根和氧化锆基台是由3D打印制造的。在2017年之内Natural Dental Implants将对3D打印的种植牙进行广泛的测试。在口腔种植领域中，纯钛金属(或合金)因其良好的生物相容性，力学性能和抗腐蚀性能，而得到广泛应用。种植体的材料包括金属种植体、陶瓷类种植体、碳素类种植体、高分子聚合物种植体、复合材料等；牙冠材料包括黄金、钴铬合金、镍铬合金、陶瓷合金等金属材料，以及二氧化锆全瓷、树脂等。种植体和金属牙冠的打印技术多以SLM（选择性激光熔化）为主，牙冠、牙桥铸造模型的打印技术以SLA（光固化成型）、DLP（数字光处理）为主。2. 可摘义齿传统的义齿加工离不开牙科技师们制作蜡模和铸造牙冠的手工技能，这样的制作方式导致了居高不下的义齿返工率，不仅降低牙科技工所的工作效率，还降低了患者佩戴义齿的舒适度。相比高度依赖人工的传统义齿加工方式，数字化牙科技术以扫描、软件、自动化加工设备替代了大量手工劳动，传统加工方式：人工为主导[图片]传统加工方式通过传统手工技术制造义齿金属内冠，首先是根据患者的口腔印模灌注出石膏模型，然后根据石膏模型制作出烤瓷牙的蜡型。接下来进入到金属内冠的失蜡铸造工艺，主要包括铸道安装、包埋、失蜡、铸造四个步骤。最后，经过表面处理、饰面工艺最终完成烤瓷牙的制作。制造蜡型的蜡在加工过程中容易收缩变形，在接下来的金属内冠铸造工艺中，由于是热加工，金属会产生变形。由于这些因素导致的偏差，将会给佩戴者带来不舒适感。一旦需要返工，则将增加加工成本和患者的椅旁时间。传统的义齿加工过程主要依靠牙科技师个人技能和经验，属于一种劳动密集型工作。传统加工方式流程图（以烤瓷牙金属牙冠的生产为例）：[图片]CNC加工：适合多种材料[图片]CNC 加工技术让义齿加工进入到了数字化制造技术阶段。从下面的流程图中我们可以看到，使用CNC加工技术制造义齿金属冠没有经过人工制造蜡型和失蜡铸造牙冠的过程，取而代之的是数字化口腔模型扫描、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和自动化的牙冠切削流程。在这一过程中，控制产品精度的任务将全部交给数字化的扫描、设计和加工设备，人工不需要做过多的判断和考虑。由此，金属牙冠的精度得到保障，让患者拥有一颗高度定制的、舒适的烤瓷牙成为现实。在加工材料方面，CNC 设备除了加工钛、钴铬合金等金属材料之外，还可用于加工氧化锆、玻璃陶瓷等牙科材料。CNC加工方式流程图（以烤瓷牙金属牙冠的生产为例）：[图片]金属3D打印：高材料利用率[图片]3D打印的金属义齿CNC机床在加工金属牙冠时，需要使用刀具在一块金属坯件上将金属牙冠铣削出来。相比CNC加工，金属3D打印技术在牙冠生产成本和效率上的优势更为突出。目前，包括CNC加工技术和3D打印技术在内的数字化牙科技术正成为义齿加工的主流技术。3D打印蜡模或者用于替代蜡模的3D打印树脂模型也被应用在牙冠的铸造中，这些技术也带有数字化的特点。3D金属打印流程图（以烤瓷牙金属牙冠的生产为例）：[图片][图片]3. 矫正器3D打印技术在牙齿矫正器的应用主要为舌侧矫正器和隐形透明矫正器。舌侧矫正器的3D打印技术多为SLM（选择性激光熔化）技术，利用SLM技术打印的金属舌侧矫正器，与传统的熔模铸造方法相比，可实现个性化托槽的直接成型，避免空穴、空洞等铸造缺陷。隐形透明矫正器多为SLA（光固化成型）技术、DLP（数字光处理）技术。隐形矫治技术是全球最早实现批量化生产的3D打印商品，3D打印技术能够实现不同矫正阶段牙齿模型的批量定制化生产。隐形矫正器的生产流程：[图片]就目前的技术来看，医疗机构在拿到病患案例后，24小时内可以出方案，15～20天左右患者可以拿到成品。但随着数据的积累以及技术能力的进一步突破，我们预想，未来可能只要直接扫描患者的牙齿，将其传到电脑后便能自动形成矫治方案，5分钟后3D打印的牙模可能就已经拿在手上了。[图片]透明隐形矫正器

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大部分药物的研发与制造流程，都是以成年人为基准的。在儿童以及青少年服用这些为成年人制造的药物时，往往会产生很多麻烦。甚至儿童和青少年也会对服用药物产生抵触心理。该怎么解决这一问题？近日，Quartz发表了一篇文章，介绍了将3D打印技术应用于医药领域的趋势。[图片]2017年3月，13岁的约瑟夫（Joseph）被诊断患有幼年性关节炎。 自那以后，他一直在利物浦的Alder Hey Children's Hospital接受治疗。“他病得非常非常严重，”约瑟夫的母亲海伦（Helen）告诉我。“他需要类固醇，这是无法避免的，但是长期使用类固醇的副作用之一，就是你的身体会停止产生自己的皮质醇。”实际上，他的肾上腺已经进入了休眠状态。为了补充失去的皮质醇，他需要服用一种参与新陈代谢和免疫系统的激素。约瑟夫在2018年1月开始服用氢化可的松片（hydrocortisone tablets ），他要一直服用，直到他的肾上腺再次开始分泌皮质醇。然而，氢化可的松是给儿童带来问题的许多药物之一。在英国，它被制成10毫克或20毫克每片，10毫克的药量，成年人通常每天服用两到三片。病人信息小册子中的指导说明指出，儿童应该“每天服用0.4至0.8毫克，分两至三次服用”。因此，把每片10毫克的药片切成几毫米大小的碎片是父母的责任。约瑟夫每天早上吃半片，中午吃一半，下午茶的时候吃四分之一片。“我对服用这些药片没有意见，”现年15岁的约瑟夫说。“但不得不把它们切碎是很烦人的。”“下午茶的时候，绝对是一件痛苦的事情，”海伦补充说。“因为下午茶的时间并不是用来切东西的。他们确实给了我们一个小切割器，但将药片切割成四分之一份大小真的很不容易，很容易切碎。剂量上经常不准确。”“这可能是一个严重的问题，”Alder Hey的研究主管马修·皮克（Matthew Peak）解释说：“如果他们服用的药片剂量不足，那么他们下午就会在学校睡着。”“这也可能会氧化。在分割药片的过程中，活性药物会产生不良反应。会出现各种各样的问题。”几年前，皮克开始考虑是否有可能为像约瑟夫这样的儿童和年轻人提供定制药片。这种药片的大小适合他们，并且含有他们所需的确切剂量。他现在相信这是可能的，答案可能在于3D打印中。在去 Alder Hey 的路上，出租车司机告诉我，他11岁的女儿正在那里接受糖尿病治疗。他谈到这个地方对他孩子的“卓越”的关怀时，脸上挂着灿烂的笑容。这是一家以儿童为中心的医院：整体设计灵感来自绘画比赛的获胜者，儿童参与了整个设计过程。同样，每个孩子都应该有机会参与临床研究，这是一个核心信念。在2017-2018年度，超过9000名儿童和年轻人参加了这里的临床研究。[图片]九岁的奥利（Ollie）是参加研究的孩子之一。“我想参与一项可以让贫困儿童更容易服用药片的研究，”他说。“我不得不吞下三片药片，然后告诉他们是否难以服用。”在下一项研究中，他开始尝试3D打印的药片：“这很容易！所有的药片都很容易吞咽，如果我身体不好，我很乐意每天服用。”奥利的父亲蒂姆（Tim）是Alder Hey的研究护士。基于自己工作15年的经验，他建议他的儿子参与进来。“我见过很多服用药片或液体药物非常有挑战性的情况，”他告诉我。他认为，让孩子按照自己选择的尺寸、形状甚至口味打印药物的概念将会是“美妙的”，并且会真正帮助孩子服用医生给他们开的药物。通常情况下，孩子经常难以吞咽药片，或者讨厌药物的味道。婴儿和儿童的未来还有很长的路要走，他们需要味道好的药物，这样他们才不会拒绝服用。他们需要舒适的治疗，这样他们才不会抗拒和害怕。他们需要适合自己年龄的药物，这样医生才能准确地给他们开出处方剂量，而不必把固体药物切开或稀释液体药物。在接下来的两年里，这个团队的目标，是给有需要的儿童服用含有活性药物的3D打印药片。这些药丸将含有精确剂量的抗疾病活性药物，其大小和形状(甚至颜色或味道)由年轻患者选择。他们尝试的第一种药物将是氢化可的松片，就是约瑟夫的家人和其他许多人目前正在努力使用的那种药物。3D打印技术，已经被用来制作巧克力、人造珊瑚、服装、汽车，甚至房屋等等。在工业领域，它的主要用途是快速制作原型，制造概念验证模型和创造产品。医疗应用包括个性化修复术、牙科植入物、塑料和金属印刷的手托，以及精确的患者器官模型，以帮助外科医生计划复杂的手术。但是3D打印也有望用于生产定制尺寸和剂量的药片。第一种，也是目前唯一一种的3D打印药物是Spritam，由Aprecia制药公司生产。Spritam是用3D打印机制造的，这个打印机结合了一些现成的零件和Aprecia自己的技术。2015年，Spritam获得美国食品和药物管理局批准，用于控制癫痫发作。打印机会打印出薄薄的一层粉末状药物，水基液滴将这些层在微观水平上粘合在一起。与传统的制造流程相比，它能够挤压出更多的活性成分。传统的制造流程，通过使用一种叫做压片机的机器将制剂冲压到模具中来压缩药物和其他成分。尽管3D打印产品比较粗糙，但Spritam的好处在于，它的多孔层构造在舌头上很快溶解。这使得患者在癫痫发作期间更容易服用高剂量的1000毫克活性药物(左乙拉西坦)。并非所有药物都适合这种输送方式，但是3D打印药物还有其他各种方法可以帮助患者。[图片]伦敦大学的研究人员发现，药物在体内的释放速度，取决于药丸的表面积和体积之比。金字塔形状的药丸释放药物的速度比立方体或球体快。他们在2014年成立了一家公司FabRx，计划将在未来五到十年内将他们的“印刷品”商业化。许多制药公司也在探索3D打印的想法，尽管至少在相当一段时间内，这种技术似乎不太可能与传统药物制造方式竞争。目前的技术允许葛兰素史克（GlaxoSmithKline）每小时生产多达160万片。相比之下，Aprecia的3D打印机器，即使是为大规模生产而设计的，每天也只能生产数以万计的药片。这并不是说3D打印不能继续对制药行业产生影响。一个主要的优点是可以重新分配生产过程，打印更接近病人的药品。通过生产过程去中心化，你可以在英国设计一款药片，并将其发送到加州打印。如果有打印机器，药物可以在战争和灾难地区，或者偏远的农村地区和低收入国家打印出来，而不必费劲千辛万苦向困难地区运输。甚至宇航员也可能受益于3D药物打印。3D打印的“polypills”可以将多种药物组合成固定剂量的制剂，这样每种药物都会有独特的释放曲线，一些药物在摄入后释放，另一些药物溶解并进入患者血液需要更长时间。对于那些需要定期服用各种药物的人来说，比如老年人和因精神健康问题接受治疗的人，这种方法可能会改变他们的生活。3D打印还可以支持越来越普遍的个性化医疗趋势，在这种趋势下，基于基因组学的药物将只适用于特定的患者群体。在这种情况下，3D打印可能比传统制造更有效。因为打印机器可以放在药房，所以医生和药剂师可以为那些受益最大的病人定制药片，比如儿童。“我们和孩子们一起做了很多可爱的活动......我们做了一些工作坊，他们还写了关于药物的诗歌。”珍妮·普雷斯顿（Jenny Preston）是利物浦大学Senior Patient and Public Involvement负责人。她在Alder Hey的工作，包括管理儿童及其家庭参与临床研究机构的研究。她还负责协调英国青年咨询小组的工作，这个小组允许8-19岁的儿童和年轻人就他们年龄的人的健康研究发表意见。近年来，人们越来越重视病人和公众参与药物研究和设计的重要性。“重点是，确保年轻人和家庭在我们设计的每一件事情上都有发言权，”她解释道。“作为研究人员，我们真的很感兴趣，比如，听听年轻人对适合年龄的配方有什么看法。从一开始就正确看待年轻人的观点是至关重要的。”其中一个观点来自罗宾（Robyn），他以前是Alder Hey的病人，现在仍然参与医院的年轻人咨询小组。八年前，当她只有16岁的时候，被诊断出患有多囊卵巢综合症。这是她第一次遭遇疾病，经历了各种痛苦，以至于无法自理。有时候，她的治疗要在诊所呆上整整天，打点滴。当她最终被确诊时，罗宾意识到没有为她配制的针对年轻人的药物。“我已经连续服用药物八年了，”她说。“当然，我更喜欢更小、味道更好的药片。有时候让你事后还想生病。”“可以根据个人喜好生产药物的想法真的很令人兴奋，”她补充道。“这项技术让孩子们能够控制自己的状况。许多疾病夺走了这种控制权，这对儿童和他们的家庭来说可能是可怕的。”贝丝·吉布森（Beth Gibson）同意这种观点。她是一名博士生，与3D药物项目合作，开发一种工具来评估儿童对药物的接受程度。她利用绘画和讨论等参与性技巧，来探索年轻人的观点。“一个孩子说她画了一种五彩缤纷的药，因为这让她想起了日落。她说这就像每天醒来喝这种水果饮料一样。”即使这些孩子永远不会得到他们梦想中的水果或巧克力药，吉布森的工作表明，任何水平的投入，都有能力改变孩子对他们状况的态度。“他们没有选择药物的权利，也没有人问他们是否需要药片、胶囊或液体，”她说。“他们说，即使是这么简单的事情，被问及他们更喜欢什么药，也会对他们有所影响。”先前发表的研究已经表明，儿童、父母和成年患者更加重视并受益于积极参与他们的治疗，例如参与了解、监控和报告药物不良反应的正式过程。其他研究发现，治疗计划中的共同决策，往往会让患者对自己的病情有更好的了解，并改善情绪状态。普雷斯顿已经与咨询小组一起举办了研讨会，并向他们展示了3D打印机的运行情况。尽管这台机器看起来像一台厚重的黑色微波炉，但它似乎有着自己的生命，在新出现的药丸上投射出紫色的光芒。她告诉我，他们都觉得这很神奇。“我认为，他们觉得自己真的很重要，因为他们实际上为一些相当大的事情做出了贡献，”她说。“他们可能无法了解全局，但他们明白，自己是某种非常独特事物的一部分。”2015年至2018年间，Alder Hey 团队与中央兰开夏大学的药剂师兼3D打印药物专家穆罕默德·阿尔贝德·阿尔南（Mohamed Albed Alhnan）(他于2018年转到伦敦国王学院)合作。阿尔南和他的同事们将注意力集中在一种叫做熔融沉积成型(FDM)的3D打印技术上，并开发了一种系统，这种系统可以用化学化合物和药物中的其他常见成分(如植物油和石蜡)替代FDM打印机中的原始细丝或“墨水”。即使已经创造了合适的“墨水”来携带药物，并且3D打印机也适用于这项任务。对于每种药物来说，还有更多不同的技术障碍。FDM打印机的工作温度大约在100摄氏度左右，这可能会影响热稳定性较差的成分，或改变药物的溶解度等特性。[图片]“我们试图建立一个平台来处理90%的病例，”阿尔南说。“当然，有时药物的结构会被影响或不稳定，你要改变配方。”Alder Hey团队继续与中央兰开夏大学的科学家合作，但是在他们开始在有执照的药品制造工厂打印药品之前，他们必须对3D打印机进行一些改动。“我们将不得不做一些艰苦的工作，来重新设计一些零件，”皮克说。“由改装打印机生产的药片将接受同样的标准测试，以检查产品的质量保证。我们预计这些药片的特性将与传统药片相同或更好。”有效的质量控制，对于推动3D打印药丸更广泛、更主流的应用至关重要，但目前还没有明确的监管指导。“例如，如果出了什么差错，那么谁是真正的责任人？”阿尔南解释道。“是打印机的制造商吗？是“墨水”制造商吗？软件作者？这是一个未知的领域。”可能还需要其他新技术，来支持3D打印药品的引入。芬兰的研究人员正在研究一种叫做高光谱成像的方法，是否可以用来分析和认证印刷药品。这种技术可以立即捕捉电磁波谱中的辐射强度，从而对样品的化学成分进行概述。想象一下，如果病人能在家里打印他们的治疗药物。如果你可以用你的处方，购买化学“墨水”和相关的数字药物构造图呢？那么谁会对这种药物负责呢？甚至有人担心，3D打印机在技术上可以被编程，将诸如甲基苯丙胺和可卡因之类的药物包装成药丸形式。有人说，用户最终可以打印自己的药物，并尝试混合配方，而不是通过经销商购买。然而，阿尔南认为，使用3D打印制造非法物质并没有提供任何特别的好处。“你仍然需要寻找‘墨水’的来源，这是一种纯药物，试图稀释它打印3D药片是一种浪费，”他说。虽然这在可能的范围内，但在家打印自己的药片仍是一个遥远的未来。皮克和阿尔南都把他们的目光放在了一个系统上，这个系统可以让医疗专业人员灵活地为他们的病人制造药物。“我们的长期目标是生产一种预制品，类似医药墨水，并将控制药片形状和剂量的最后一步留给临床医生和药店，”阿尔南说。“当然，要确保它的安全性和合法性，有很多监管障碍，但这是长期愿景。”事实上，监管要求意味着，Alder Hey首次使用3D打印氢化可的松片的临床试验在成人中进行。皮克说:“我们将会看到我们的产品制造出活性药物。”“一旦我们做到了这一点，那么我们就可以直接推断出儿童的数据，这是一种可能性，或者我们来到这里(临床研究机构)进行儿童试验。”他们可能还要过几年才能开始对孩子进行试验，所以约瑟夫和他的家人是否从这项工作中受益，还有待观察。可以肯定的是，总会有新一代的儿童和年轻人迫切需要在易于服用的剂量定制的药片。现在看来，3D打印似乎可以提供一个解决方案。“最终，”皮克说，“我想我们会在每个药店都看到3D打印机。事情肯定会朝着这个方向发展，因为技术发展得很快。”

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劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员已经成功地用3D打印的活细胞将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳气体(一种类似啤酒的物质)。[图片]LLNL团队的3D打印活酵母细胞网格微生物通常被用来将碳源转化为有价值的最终产品化学物质，在食品工业、生物燃料生产、废物处理和生物修复等领域都有应用。研究人员认为，用活微生物代替无机催化剂具有反应条件温和、自再生、成本低、催化专一等优点。、活体全细胞的3D打印技术可以帮助研究微生物的行为、交流、与微环境的相互作用，以及开发具有高容量生产力的新型生物反应器。LLNL团队将冷冻干燥的活酵母细胞(Saccharomyces cerevisiae)打印成多孔的三维结构。这种独特的工程结构使细胞能够非常有效地将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳，就像酵母自身可以用来酿造啤酒一样。这种新型生物墨水材料使3D打印结构具有自支撑、高分辨率、可调细胞密度、大规模、高催化活性和长期生存能力。他们的研究发表在Nano Letters期刊上的ACS编辑选择文章中。LLNL的材料科学家方谦(音译)说：“与原装薄膜相比，带有细长丝和大孔的打印晶格使我们能够实现快速传质，从而使乙醇产量增加数倍。”“我们的油墨系统可应用于各种其他催化微生物，以满足广泛的应用需求。”在这项工作中开发的生物打印三维几何图形可以作为一个通用的平台，用于强化一系列生物转化过程，使用不同的微生物生物催化剂生产高价值的产品或生物修复应用。“固定化生物催化剂有几个好处，包括允许连续的转化过程和简化产品净化，”化学家贝克说，他是论文的另一位通讯作者。“这项技术可以控制细胞的密度、位置和生物材料的结构。优化这些属性的能力可用于提高生产率和产量。此外，含有如此高的细胞密度的材料可能具有新的、未开发的有益性质，因为细胞构成了材料的很大一部分。“这是3D打印固定化活细胞制造化学反应器的首次演示，”该论文的合著者、工程师多斯(Duoss)说。这种方法有望使乙醇生产更快、更便宜、更清洁、更高效。现在，我们正在通过探索其他反应来扩展这一概念，包括将打印微生物与更传统的化学反应器结合起来，创造出“混合”或“串联”系统，从而开启新的可能性。

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曼彻斯特城市大学艺术学院的设计师马克比克罗夫特在他最近发表的论文“数字交织,选择性激光烧结3D打印机使用尼龙粉末纬编管状结构织物”中探索了3D打印机在工业针织领域的潜力。[图片]3D打印机非常适合这种类型的纺织品制造，特别是在制造不同尺寸的管状形式时使用选择性激光烧结（SLS）。 3D打印机的使用也适用于服装的生产，因为该技术已经为时尚领域提供了很多东西，从连衣裙到泳衣再到鞋子等等。[图片]在基于CAD的程序的帮助下，针织制造商可以轻松地创建具有适当弹性的循环和延伸的交叉结构。 “通过3D打印机基于针织的结构，可以嵌入针织物的拉伸和柔韧性的固有特性，同时利用用于打印的材料的机械特性，”比克罗夫特说。虽然以前对3D打印机针织结构的研究已经进行过，但它主要涉及的是非连续的连接几何形状。在这里，比克罗夫特研究了3D打印机打印连续纤维类型几何形状的使用，并测试了单面和双面结构。对每个结构的评估包括检查它们处理压缩和扩展的程度，以及总体灵活性。尼龙SLS历来被认为是一种极好的组合，它具有良好的机械性能，良好的标签质量等。一些SLS 3D打印机（但不是实验中使用的打印机）也可以处理聚氨酯塑料（TPU），尤其是Iris van Herpen和Julia Koerner以3D时尚为例。比克罗夫特研究的针织结构在EOS Formiga P110上进行3D打印，尼龙PA12作为选定材料，除了散粉外不需要额外的支撑，并提供所需的稳定性和强度。[图片]手动压缩管用于评估测试“一旦3D打印出来，每个管子都经过测试，以确定它们的压缩和伸长长度，这是通过用手将每根管子压缩到最小长度而不会使环变形并记录测量来实现的，”比克罗夫特说。 “然后用手将每根管子伸展到最大长度而没有环的变形，然后记录这个测量结果。”在此之后，通过在最小直径为25cm且最大直径为55cm的纸板锥形结构上手动拉伸每个管来测试每个管的拉伸能力。将锥体上的拉伸重复10次以测试每个管的拉伸和回复性质。 最后，通过手动弯曲和折叠手动操作每个管，以测试整体灵活性和返回原始形式的能力。[图片]压缩，伸展，拉伸和折叠[图片]压缩，伸展，拉伸和折叠结构显示压缩后恢复良好，并具有适当的灵活性（我们很想知道这个属性能持续多久）。 比克罗夫特对这项研究感到鼓舞，并表示它展示了3D打印管状针织结构的潜力。“然而，这项研究的局限性在于缺乏适用于测试3D打印机纺织品结构的标准或定义的测试程序，”比克罗夫特总结道：“作者正计划进行进一步的研究，以测试这些打印结构在受控实验室环境中的耐久性，以测试拉伸强度，伸长率和断裂点的载荷。”这项研究表明，SLS是一种合适的制造工艺，可以使用尼龙（PA12）粉末实现柔性管状针织结构。对其他柔性粉末材料（如TPU）的进一步研究将有助于测试材料的机械性能，结合针织结构的拉伸和柔韧性的固有特性。这样就可以在尼龙（PA12）和TPU之间进行比较研究。