Ứng dụng trong các lĩnh vực In 3D

Trang phục

In ấn 3D đã lan rộng vào thế giới của quần áo với thiết kế thời trang thử nghiệm với bikini 3D-in, giày dép, và trang phục.[73] Trong sản xuất thương mại Nike được sử dụng in ấn 3D để tạo mẫu và sản xuất các Vapor Laser Talon giày bóng đá năm 2012 đối với các cầu thủ của Mỹ bóng đá, và New Balance là sản xuất tùy chỉnh phù hợp với giày 3D cho các vận động viên.[73][74]

In ấn 3D đã đến điểm mà các công ty đang in tiêu dùng lớp kính với nhu cầu tùy chỉnh phù hợp và phong cách (mặc dù họ không thể in các ống kính). Theo yêu cầu tùy biến của kính là có thể với mẫu nhanh.[75]

Xe-máy

Trong đầu năm 2014, Thụy Điển siêu xe nhà sản xuất, Koenigsegg, công bố One: 1, một siêu xe mà sử dụng nhiều thành phần 3D đã được in. Trong các hoạt động giới hạn của xe Koenigsegg sản xuất, One:. 1 có ruột bên gương, ống dẫn khí, các thành phần titan thoát khí, và lắp ráp turbo tăng áp thậm chí hoàn chỉnh đã được in 3D như một phần của quá trình sản xuất[76]

Một công ty Mỹ, Local Motors đang làm việc với Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge và Cincinnati Incorporated để phát triển các quy trình sản xuất chất phụ gia có quy mô lớn thích hợp để in toàn bộ thân xe.[77] Công ty có kế hoạch in các xe sống ở phía trước của một khán giả vào tháng 9 năm 2014 với các quốc tế Công nghệ Sản xuất Show. "Được sản xuất từ một sợi mới được gia cố bằng nhựa nhiệt dẻo đủ mạnh để sử dụng trong một ứng dụng ô tô, khung gầm và thân thể không có hệ thống truyền động, bánh xe và phanh nặng một ít £ 450 và chiếc xe đã hoàn thành bao gồm chỉ 40 thành phần, số lượng mà được nhỏ hơn với mỗi phiên bản.[78]

Urbee là tên của chiếc xe đầu tiên trong thế giới xe gắn bằng cách sử dụng công nghệ in 3D (thân xe và cửa sổ xe hơi của mình đã "in"). Tạo ra trong năm 2010 thông qua sự hợp tác giữa các kỹ sư Mỹ Kor sinh thái và công ty Stratasys (nhà sản xuất của máy in 3D Stratasys), nó là một chiếc xe hybrid với cái nhìn tương lai.[79][80][81]

Xây dựng

Bài chi tiết: In 3D trong xây dựng

Việc sử dụng thêm được phát triển là xây dựng in, hoặc bằng cách sử dụng in ấn 3D để xây dựng các tòa nhà.[82][83][84][85] Điều này có thể cho phép thi công nhanh hơn cho chi phí thấp hơn, và đã được nghiên cứu để xây dựng môi trường sống ngoài Trái đất.[86][87] Ví dụ, các dự án Sinterhab đang nghiên cứu một căn cứ mặt trăng được xây dựng bằng cách in 3D bằng cách sử dụng âm lịch regolith là một cơ sở vật chất. Thay vì thêm một đại lý liên kết với các regolith, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm với lò vi sóng thiêu kết để tạo khối rắn từ các nguyên liệu thô.[88]

Động cơ điện và máy phát điện

Các lõi từ của máy điện (động cơ và máy phát điện) cần laminations mỏng đặc biệt điện thép tiền xử lý được cách điện với nhau để giảm tổn thất sắt lõi. In 3D của bất kỳ sản phẩm đòi hỏi vật liệu cốt lõi với tính chất đặc biệt hoặc các hình thức mà phải được bảo quản trong quá trình sản xuất, chẳng hạn như mật độ vật chất, không kết tinh hoặc nano tinh thể cấu trúc nguyên tử, vv hoặc các tài liệu bị cô lập, chỉ có thể tương thích với một phương pháp in hybrid 3D mà không sử dụng các phương pháp vật làm thay đổi cốt lõi, như thiêu kết, kết hợp, lắng đọng, vv tiền xử lý nguyên liệu không phải là một bước sản xuất thêm bởi vì tất cả các phương pháp in ấn 3D đòi hỏi phải xử lý trước tài liệu để tương thích với các phương pháp in ấn 3D, chẳng hạn như tiền xử lý kim loại bột để lắng đọng hoặc nhiệt hạch 3D in. Để thuận tiện xử lý các laminations cách điện rất mỏng của băng kim loại vô định hình hoặc nano-tinh, trong đó có thể giảm tổn thất điện máy core lên tới 80%, nổi tiếng Laminated Object Manufacturing (LOM) phương pháp in 3D có thể hiển thị một số khả năng tương thích với 3D -Printing máy điện nhưng chỉ nếu phương pháp giảm thiểu ít nhất là sự thay đổi về cấu trúc không kết tinh của vật liệu vô định hình (ví dụ) trong sự hình thành của các kênh khe để giữ các cuộn dây máy điện hoặc trong quá trình bài quá trình sản xuất, như mài bề mặt không khí khoảng cách đến độ chính xác bằng phẳng, tất cả trong khi tăng cường mật độ đóng gói của vật liệu. Máy in 3D bằng sáng chế được gọi là MotorPrinter đã được hình thành và phát triển đặc biệt là các máy in 3D duy nhất của lõi máy điện trục-flux của bất kỳ loại hoặc các loại, chẳng hạn như cảm ứng, nam châm vĩnh cửu, sự miễn cưỡng, và Synchro-Sym, với vật liệu cốt lõi hiệu suất cao, chẳng hạn. như các kim loại vô định hình, tất cả trong khi bao gồm cả việc xây dựng khung thể thiếu và mang lắp ráp từ thép kết cấu thô thay vì lắp ráp từ một hàng tồn kho của đúc chính xác tiền chế MotorPrinter giải quyết các vấn đề khác khó nắm bắt của In ấn 3D của máy điện: 1) vật liệu điện thay đổi như là kết quả của cắt giảm stress nhiệt với thay vì một phương pháp cắt các khe trước khi băng được quấn thành hình thức trục-flux; 2) liên kết không chính xác của các khe kênh khi tự động tính toán các vị trí khe tiếp theo bởi số lượng kết thúc tốt đẹp và độ dày khác nhau ribbon với một khe cắm thay vì phương pháp mẫu mà chính xác gắn các khe cắt từ xa vào các khe của các gói trước mà không cần tính toán trong tương lai; 3) thay đổi quan trọng của hoạt động nghiền thứ cấp (ví dụ) cho độ chính xác bề mặt phẳng không khí khoảng cách với thay vì một phương pháp mà buộc ruy băng để giả định độ phẳng chính xác của bảng quay của máy in 3D trên mỗi wrap; và 4) hình chữ nhật có hình dạng cố định với kênh khe thay vì một phương pháp mẫu mà hoàn toàn gắn khe với bất kỳ hình dạng cho hiệu suất tối ưu.[89]

Bằng cách bảo tồn thực hiện phân tử cao cấp của các vật liệu tối ưu trước khi xử lý điện, chẳng hạn như băng kim loại vô định hình, dây dẫn quanh co, vv, MotorPrinter cung cấp nhanh chóng chỉ trong thời gian sản xuất của một loạt các trục-flux động cơ điện và máy phát điện với lõi không thể thiếu khung và lắp ráp mang, như Synchro-Sym, mà là chỉ đối xứng ổn định không chổi than vết thương rotor [đồng bộ] động cơ và máy phát điện hệ thống điện kép fed mà hoạt động từ tiểu đồng bộ với tốc độ siêu đồng bộ nam châm vĩnh cửu và không có quả chi phí hiệu suất chưa từng thấy. Gần đây nhất một cơ sở nghiên cứu các hộ gia đình tên được lựa chọn thay vì phải sửa đổi các cấu trúc liên kết động cơ điện cho sản xuất phù hợp với hình thức của họ về 3D-In ấn, nếu có thể, nhưng MotorPrinter được thiết kế để sản xuất toàn cầu với bất kỳ loại động cơ điện trục-flux, chẳng hạn như cảm ứng, miễn cưỡng, hoặc động cơ nam châm vĩnh cửu, nhưng đặc biệt với Synchro-Sym công nghệ máy điện mà loại bỏ các thành phần điện từ không liên quan mà không góp phần vào việc sản xuất của công việc, chẳng hạn như nam châm vĩnh cửu, saliencies miễn cưỡng, và cuộn dây lồng sóc.

Theo một hợp đồng từ các Phòng Năng lượng Mỹ của Arpa-E chương trình (Advanced Research Project Agency-Energy), một nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Nghiên cứu United Technologies như năm 2014 đã làm việc hướng tới sản xuất một động cơ cảm ứng 30 kW sử dụng chất phụ gia chỉ các phương pháp sản xuất, cố gắng để xác định một động cơ cảm ứng kiểu cộng sản xuất có khả năng cung đỉnh 50 kW và 30 kW điện liên tục trên một phạm vi tốc độ của số không đến 12.000 rpm, sử dụng công nghệ động cơ mà không liên quan đến nam châm đất hiếm.[90]

Quân sự

Bài chi tiết: Súng in 3D

Năm 2013, một nhà thiết kế tại Texas đã chế tạo thành công một khẩu súng lục có thể bắn được đạn thật bằng công nghệ in 3D. Khẩu súng được làm từ nhựa, tuy nhiên có một số bộ phận được làm bằng kim loại vì nhà thiết kế này lo sợ nó sẽ trở thành một loại vũ khí có thể mang qua an ninh sân bay. Ứng dụng này của công nghệ 3D đem lại khá nhiều rủi ro, khi bất kỳ ai cũng có thể tải bản thiết kế trên mạng và chế tạo một khẩu súng cho mình.[91]

Tuy nhiên các nhà quân sự lại cho đây là một phát minh hữu ích, khi giá thành chế tạo các loại vũ khí từ vật liệu thông thường rất cao. Việc sử dụng công nghệ in 3D sẽ giúp tạo ra những loại vũ khí mới giá rẻ và trong thời gian rất ngắn. Thậm chí người lính sẽ không phải mang vũ khí ra chiến trường, mà có thể sử dụng máy in 3D để tạo ra chúng ngay tại đó.[91]

Trong năm 2014, một người đàn ông đến từ Nhật Bản đã trở thành người đầu tiên trên thế giới bị bắt giam vì làm 3D in súng.[92] Yoshitomo Imura gửi video và bản thiết kế của súng trực tuyến và đã bị kết án tù hai năm. Cảnh sát tìm thấy ít nhất hai khẩu súng trong nhà mình mà là có khả năng bắn đạn[92]

Y tế

Bài viết này hoặc một số phần của nó có chứa các thông tin có thể đã lỗi thời hay không còn chính xác nữa. Cần được cập nhật.
Nếu biết thông tin mới cho trang này, xin bạn giúp cập nhật để phản ánh các sự kiện hoặc thông tin mới nhất gần đây. Xem trang thảo luận để có thêm thông tin. (February 2015)

In 3D đã được sử dụng để in biệt cụ thể là bệnh nhân và thiết bị dùng trong y tế. Hoạt động thành công bao gồm titan xương chậu cấy vào một bệnh nhân người Anh, titan thấp hơn hàm cấy ghép cho bệnh nhân Bỉ[93] và một nhựa khí quản nẹp cho một trẻ sơ sinh Mỹ..[94] Các thiết bị trợ thính và các ngành nha khoa được dự kiến sẽ là khu vực lớn nhất của sự phát triển trong tương lai bằng cách sử dụng công nghệ in 3D tùy chỉnh.[95] Trong tháng 3 năm 2014, bác sĩ phẫu thuật ở Swansea sử dụng các bộ phận in 3D để xây dựng lại khuôn mặt của một người đi xe mô tô đã bị thương nặng trong một vụ tai nạn đường bộ[96] nghiên cứu cũng đang được tiến hành trên phương pháp để thay thế bio-in cho các mô bị mất do viêm khớp và ung thư..[97]

Trong ngày 24 tháng 10 năm 2014, một bé gái năm tuổi sinh ra không có ngón tay hình thành hoàn toàn vào tay trái của cô đã trở thành đứa trẻ đầu tiên ở Anh có một cánh tay giả làm bằng công nghệ in 3D. Tay cô ấy đã được thiết kế bởi Mỹ dựa trên E-vững, một tổ chức thiết kế mã nguồn mở trong đó sử dụng một mạng lưới tình nguyện viên để thiết kế và làm chân tay giả chủ yếu là cho trẻ em. Các cánh tay giả đã dựa trên một khuôn thạch cao được thực hiện bởi cha mẹ cô.[98]

In chân tay giả đã được sử dụng trong phục hồi chức năng của các loài động vật bị tê liệt. Trong năm 2013, một 3D in chân cho một con vịt què đi lại được nữa.[99] Trong năm 2014 một chihuahua sinh ra không có chân phía trước được trang bị với một dây nịt và bánh xe tạo ra với một máy in 3D.[100][101]

Vào tháng 1 năm 2015, nó đã được báo cáo rằng các bác sĩ ở London của St Thomas 'Bệnh viện đã sử dụng các hình ảnh thu được từ một hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) quét để tạo ra một bản sao in 3D của trái tim của một cô gái hai tuổi với một 'rất phức tạp 'lỗ trong đó. Sau đó họ có thể thay đổi một Gore-Tex vá để thực hiện một chữa bệnh. Các bác sĩ phẫu thuật chính của đội ngũ điều hành, Giáo sư David Anderson, nói với The Sunday Times: "Việc in 3D có nghĩa là chúng ta có thể tạo ra một mô hình của trái tim mình và sau đó nhìn thấy bên trong nó có một bản sao của các lỗ như nó nhìn khi trái tim đã bơm. Chúng tôi có thể đi vào hoạt động với một ý tưởng tốt hơn về những gì chúng ta sẽ tìm thấy ". Kỹ thuật in 3D sử dụng của bệnh viện đã được tiên phong bởi Tiến sĩ Gerald Greil.[102]

Máy tính và Robot

In 3D có thể được sử dụng để làm cho máy tính xách tay và máy tính khác, bao gồm cả các trường hợp, như Novena và VIA OpenBook chuẩn trường hợp máy tính xách tay. Tức là một Novena bo mạch chủ có thể được mua và được sử dụng trong một trường hợp VIA OpenBook in.[103]

Robot mã nguồn mở được xây dựng sử dụng máy in 3D. đúp Robotics truy cập cấp cho công nghệ của họ (một mở SDK).[104][105][106] Mặt khác, 3 & DBot là một Arduino 3D in-robot với bánh xe[107] và ODOI là một 3D in robot hình người..[108]

Vũ trụ

Vào tháng 9 năm 2014, máy in 3-D đầu tiên được đưa lên đến Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Trong vòng 1 tháng, các nhà du hành đã in ra sản phẩm đầu tiên của họ: 1 tấm thay thế cho phần vỏ của chính chiếc máy in. Ngày 19 tháng 12 năm 2014, NASA gửi qua email bản vẽ CAD cho một ổ cắm cờ lê để các phi hành gia trên tàu ISS in ra.[109]

Nếu máy in trở thành 1 thiết bị quan trọng cho các nhà thám hiểm vũ trụ thì nó phải có khả năng tự tái tạo lại các bộ phận của nó để nó có thể làm việc trong suốt hành trình dài như đến sao Hỏa hoặc một vài hành tinh khác. Thậm chí, đến một ngày nào đó máy in này có thể in ra nhiều máy in khác nữa.[110]

Cơ quan Vũ trụ châu Âu có kế hoạch cung cấp loại máy in 3D xách tay lên Trạm Không gian Quốc tế vào tháng 6 năm 2015 đó là loại máy in 3D thứ hai trong không gian.[111][112]

Nghệ thuật

Một ví dụ về 3D in ấn bản giới hạn đồ trang sức. Sợi dây chuyền này được làm bằng glassfiber đầy nylon nhuộm. Nó có liên kết quay được sản xuất trong các bước sản xuất giống như các bộ phận khác

Năm 2005, tạp chí khoa học đã bắt đầu báo cáo về các ứng dụng nghệ thuật có thể có của công nghệ in 3D.[113] Đến năm 2007 các phương tiện thông tin đại chúng theo sau với một bài báo trên tờ Wall Street Journal[114] và tạp chí Time, liệt kê một thiết kế 3D in cùng với họ 100 mẫu thiết kế có ảnh hưởng nhất trong năm.[115] Trong năm 2011 London Design Festival, một cài đặt, giám tuyển bởi Murray Moss và tập trung vào việc in ấn 3D, được tổ chức tại Bảo tàng Victoria và Albert (V & A). Việc cài đặt được gọi là cuộc cách mạng công nghiệp 2.0: Làm thế nào thế giới sẽ Material mới hiện thực.[116]

mô hình hoa thực hiện với một máy in 3D

Một số trong những phát triển gần đây trong in ấn 3D đã được tiết lộ tại 3DPrintshow tại London, diễn ra trong tháng 11 năm 2013 và 2014. Các phần nghệ thuật đã có trong tác phẩm triển lãm được thực hiện với 3D nhựa in và kim loại. Một số nghệ sĩ như Joshua Harker, Davide Prete, Sophie Kahn, Helena Lukasova, Foteini Setaki cho thấy cách 3D in ấn có thể sửa đổi các quy trình thẩm mỹ và nghệ thuật. Một phần của chương trình tập trung vào cách thức mà in 3D có thể thúc đẩy các lĩnh vực y tế. Các chủ đề cơ bản của những tiến bộ này là các máy in có thể được sử dụng để tạo các bộ phận được in với thông số kỹ thuật để đáp ứng từng cá nhân. Điều này làm cho quá trình này an toàn hơn và hiệu quả hơn. Một trong những tiến bộ này là việc sử dụng các máy in 3D để sản xuất phôi được tạo ra để bắt chước các xương mà họ đang hỗ trợ. Những diễn viên tùy chỉnh trang bị được mở, trong đó cho phép người mặc xước nào ngứa và cũng nên rửa sạch vùng bị hư hỏng. Cởi mở cũng cho phép thông gió mở. Một trong những tính năng tốt nhất là họ có thể được tái chế để tạo ra nhiều diễn viên.[117]

In 3D đang trở thành phổ biến hơn trong các ngành công nghiệp quà tặng tùy biến, với các sản phẩm như cá nhân các trường hợp điện thoại di động và những con búp bê,[118] cũng như 3D in chocolate.[119]

Việc sử dụng các chức năng quét 3D công nghệ cho phép các bản sao của các đối tượng thực mà không cần dùng khuôn kỹ thuật mà trong nhiều trường hợp có thể tốn kém hơn, khó khăn hơn, hoặc quá xâm lấn để được thực hiện, đặc biệt đối với các đồ tạo tác di sản văn hóa quý giá hoặc tinh tế [120] nơi trực tiếp liên hệ với các chất có thể gây hại khuôn mặt của đối tượng gốc.

Định quan trọng liên quan đến các hoạt động sản xuất trên tay liên kết công nghệ kỹ thuật số cho xã hội. Nó được phát minh ra để thu hẹp khoảng cách giữa vật lý sáng tạo và khám phá khái niệm.[121] TThuật ngữ này được phổ biến bởi Matt Ratto, một trợ lý giáo sư và giám đốc phòng thí nghiệm Làm Critical tại Khoa Thông tin tại Đại học Toronto. Ratto mô tả một trong những mục tiêu chính của phê bình là "sử dụng hình thức vật chất của các cam kết với các công nghệ bổ sung và mở rộng phản ánh quan trọng, và khi làm như vậy, để kết nối lại kinh nghiệm sống của chúng tôi với các công nghệ của phản biện xã hội và khái niệm".[122] Các chính Trọng tâm của việc ra quan trọng là thiết kế mở,[123] trong đó bao gồm, ngoài công nghệ in 3D, còn các phần mềm kỹ thuật số khác và phần cứng. Mọi người thường tham khảo thiết kế ngoạn mục khi giải thích làm quan trọng.[124]

Thông tin truyền thông

Sử dụng phụ gia lớp được cung cấp bởi công nghệ in 3D, thiết bị Terahertz mà hành động như ống dẫn sóng, ghép và uốn cong đã được tạo ra. Các hình dạng phức tạp của các thiết bị này có thể đạt được bằng cách sử dụng kỹ thuật chế tạo thông thường. Thương mại có sẵn máy in chuyên nghiệp cấp EDEN 260V được sử dụng để tạo ra các cấu trúc với kích thước tính năng tối thiểu là 100 mm. Các cấu trúc này sau đó đã được in DC phún xạ mạ vàng (hoặc bất kỳ kim loại khác) để tạo ra một thiết bị plasmon Terahertz.[125]

Giáo dục và nghiên cứu

In ấn 3D, và mã nguồn mở RepRap máy in 3D đặc biệt, là những công nghệ mới nhất xâm nhập vào lớp học.[126][127][128] n 3D cho phép các sinh viên để tạo ra nguyên mẫu của bài mà không cần sử dụng các dụng cụ đắt tiền yêu cầu trong phương pháp trừ. Sinh viên thiết kế và sản xuất mô hình thực tế mà họ có thể giữ. Môi trường lớp học cho phép học sinh học và sử dụng các ứng dụng mới cho in ấn 3D.[129][130]

Môi trường

Trong Bahrain, in 3D bằng cách sử dụng quy mô lớn sa thạch nguyên -như đã được sử dụng để tạo độc đáo san hô hình chữ cấu trúc, trong đó khuyến khích hô polyp để định cư và phục hồi hư hại rạn san hô. Những cấu trúc này có một hình dáng tự nhiên hơn nhiều so với cấu trúc khác được sử dụng để tạo ra các rạn nhân tạo, và, không giống như bê tông, không phải là axit hay kiềm với trung tính pH.[131]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: In 3D http://amt.tuwien.ac.at/projekte/micro_printer http://www.tecmundo.com.br/impressora/6260-conheca... http://www.cbc.ca/news/canada/saskatchewan/3d-prin... http://www.3dprinterworld.com/article/hoosier-dadd... http://www.3dprinterworld.com/article/matterhacker... http://3dprintingforbeginners.com/3d-printing-tech... http://3dprintingindustry.com/ http://www.additive3d.com/3dpr_cht.htm http://www.all3dp.com/ http://arstechnica.com/tech-policy/2010/11/3d-fabb...