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01-09 2024 

3D打印机的技术原理、主要特点、操作流程、工作步骤、应用范围

08-10 2023 

2023年2月1日，南极熊获悉，意大利研究机构米兰理工大学（Politecnico di Milano）正在与一个大型跨国集团展开合作项目，试图通过金属3D打印提高汽车和建筑行业的资源效率。据欧盟委员会称，拆除和建筑行业每年产生的废物占欧盟所有废物的30%。他们希望增材制造技术能够开拓一个新的时代，加强定制和优化，并使公司在钢铁生产过程中减少能源和废物。米兰理工大学的研究旨在利用新型钢铁3D打印技术，减少该行业以及汽车行业的碳足迹。项目协调人Alper Kanyilmaz博士说："鉴于全世界每年产生的所有废物中约有三分之一来自建筑业，而钢铁材料又在建筑行业发挥着不可或缺的作用。目前可用的制造技术不容易优化，有大量的材料容易在钢板的切割和焊接过程中被浪费掉。另外，使用传统的建筑技术，大量的材料被用在不需要的地方，或者被放置在不必要的地方。" △3D打印钢构件的机械特性测试。图片来自IMDEA。这个研究项目将如何促进废物管理？ Kanyilmaz博士补充说："当我们谈论增材制造时，在其他行业已经有一些非常有趣的成果。例如，一些小房子正在通过混凝土增材建筑方法完成建造。钢材在打印关键部件时发挥作用，这些部件可以被整合到更大的结构中。" ConstructAdd是一个由欧洲煤炭和钢铁研究基金资助的项目，它汇集了五个欧洲国家的企业、技术和研究机构，以提高钢铁制造业的资源效率。ConstructAdd的成立宗旨是为了证明，引入金属3D打印技术可以在整个制造过程中减少浪费，同时还可以节省约30%的能源。 Kanyilmaz博士说："ConstructAdd的主要目标是将金属3D打印技术带入建筑和汽车行业的主流。为什么呢？因为目前世界各国政府以及整个社会的目标是减少碳排放和处理废物问题。" 他进一步解释说，这些问题，特别是建筑业的主要挑战，不能轻易用传统技术来解决，只因为传统技术是为过去的问题而发明的。全流程化的3D打印定制部件和接头消除了废金属的浪费，这些废金属通常是在用现有钢板建造部件时产生的副产品。此外，它还将使建筑公司方面实现流程优化和增加灵活性，它们将能够在现场打印某些部件，而不是依赖运输。钢材3D打印由于其在建筑业中的重要性而特别有吸引力，这要归功于其高灵活性、强度重量比、多功能性和抗拉强度等因素。 Kanyilmaz博士解释说："与其他材料相比，钢的耐久性和延展性要好得多。因此，它提供了更多的机会来制造更复杂的几何形状，可以承受更高的应力和疲劳负荷。在任何3D打印成为建筑业主流的未来，钢铁将保持这些优势。这就是在这一领域开发增材制造技术的吸引力所在。" 此外，ConstructAdd项目的合作伙伴包括马德里IMDEA材料研究所、比萨大学、亚琛工业大学、Prima IndustrieS.p.A.、BLM集团、挪威船级社、CIMOLAI SPA、VALLOUREC、MIMETE和ArcelorMittalVitry，此外还有米兰理工大学。增材制造能帮助废物管理吗？树脂打印系统制造商Onulis曾推出一款名为WRAPCure的打印设备，这是一种双重用途的设备，可以自动对数字光处理（DLP）打印的部件进行后固化，并回收废旧树脂。Onulis公司最初的WRAP产品系列能立即将利用过的UV树脂转化为完全固化的塑料浆料，产生的材料可以进行数控加工，并可作为普通家庭垃圾安全处置。因此，该设备旨在为有害的废物处理技术提供一个低成本、环保的替代方案。新颖的WRAPCure保持了WRAP的所有可持续废物打印功能，同时还允许用户对DLP部件进行后期固化。此外，可持续 3D 打印材料的开发商Filaret与爱沙尼亚当局合作，将该国海岸线上的废弃香烟重新转化为可打印的长丝。作为爱沙尼亚首都塔林地方政府计划的一部分，在城市的一些海滩沿线安装了特殊的垃圾箱，鼓励人们丢弃烟头。塔林副市长 Joosep Vimm 说：“我希望这些特殊的香烟盒将有助于减少这种广泛存在的海洋垃圾。让这个项目特别有趣的是，除了从海滩上收集烟头外，它们还将被升级为可堆肥的 3D 打印材料，从而减少塑料垃圾的问题。”

01-12 2023 

3D“打印”中国制造新图景

从航空航天、医疗、模具、汽车制造，到珠宝、艺术创作等领域，日益广泛的应用场景让3D打印技术走进了许多人的工作生活，也为中国制造业高质量发展注入新动能。　　成为高端制造利器　　 2022年10月，国内最大单体混凝土3D打印机首发仪式在三峡大学举行。一台长17米、宽17米、高12米的打印机，开机后架子上可移动大型喷头按墙体走向喷射混凝土进行“打印”，就像制作蛋糕时奶油裱花一样层层叠加，精准快速平整…… 　　 “只要有建筑图纸，基于数字建筑设计方法及机器人自控系统，通过混凝土3D打印机就可以打印出理想的房子。”三峡大学水利与环境学院副教授李洋波介绍。　　不只是基建领域，在高端制造领域中，3D打印已经得到实际应用。以北京冬奥会为例，开幕式上，“微火”照亮主火炬台的创意令人难忘。“微火”虽微，却不乏科技元素：主火炬的外飘带、内飘带及燃烧系统全部采用3D打印技术制作而成。此外，中国钢架雪车选手脚下的跑鞋鞋钉也由钛合金3D打印而成。　　 “3D打印是制造业热门技术，应用范围极广，是高端制造的一件‘新利器’。它既可以打印塑料、陶瓷等非金属材料，也可以打印钢铁、铝合金、钛合金、高温合金等金属材料，成形尺寸从微纳米元器件到10米以上大型航空结构件，为制造业转型升级发展提供了巨大契机。”中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒说。　　技术实现弯道超车　　从材料到技术手段，3D打印领域已经成为中国技术创新的“新高地”。卢秉恒认为，信息技术日新月异，3D打印技术在计算机控制下，可以打印出多种材料和形状，为工业生产及日常生活带来重大变化。　　在金属3D打印领域，中国工程院院士王华明与团队经过多年不懈努力，在技术上实现了弯道超车。2005年6月，在王华明团队的努力下，中国第一个3D打印的钛合金小零件被装上飞机，就此迈出金属3D打印技术标志性的一步。2009年，王华明和他的团队用3D打印技术做出了国产大飞机C919机头钛合金主风挡整体窗框，这个“大家伙”的重量大约20斤，一个成年人可以轻松拿动，中国由此成为率先突破这一技术的国家。　　业内人士认为，凭借3D打印技术，中国在飞机、火箭等重大装备的大型复杂关键金属构件制造领域达到世界先进水平。 3D打印又被称为增材制造，以数字模型文件为基础，通过将专用的材料进行逐层打印来构造物体。作为前沿领域的尖端技术，3D打印技术获得了许多政策支持。　　 2022年8月，工信部公布首批增材制造典型应用场景名单，涵盖工业、医疗、建筑、文化等领域的36个典型应用场景。名单中装备技术的提供单位多在各自领域独树一帜，如铂力特在航空航天金属增材制造领域处于龙头地位，汉邦科技推动金属3D打印对传统制造业的变革，南京铖联专注于齿科3D打印……应用单位也均在不同领域起到带头作用，如三大航空、航天集团在3D打印技术应用方面领先，北医三院、唐都医院等在医疗3D打印应用方面备受关注，匹克体育在消费品3D打印领域方面表现抢眼。　　 3D打印技术人才也成为一项国家认可的新职业。2022年6月，人力资源和社会保障部发布一批新职业信息，涵盖从事增材制造技术、装备、产品研发、设计并指导应用的工程技术人员。　　此外，越来越多的中国3D打印机品牌走向海外市场，彰显了中国品牌在全球3D打印市场的自信。

12-22 2022 

这个00后想把3D打印机做成“家用电器”

你的生活中有没有遇到过这些场景：柜子里的手办总是差了那几个，手机支架要用的时候找不到了，给朋友定制的礼物迟迟送不来……如果你也曾经被这些问题困扰，拥有一台桌面 3D 打印机，或许是个不错的选择。事实上，距离第一台消费级 3D 打印设备 FORM 1 上线众筹，已经过去了 11 年。但是对于很多人来说，3D 打印，仍然是一个熟悉又陌生的词汇——看到了不少视频，却从没想过自己也买一个。「对于 3D 打印机的选购意见，我只有三个字，不要买。」说这句话的，是 B 站 up 主「何同学」。在他 2022 年更新的一期视频里，他展示了跟 3D 打印机斗智斗勇的过程：3D 打印机买回来，发现是一堆零件需要要自己组装；前一天晚上让 3D 打印机工作，第二天模型没打出来，打印机坏了。市面上大部分的 3D 打印机，对绝大多数的用户来说，使用门槛是非常高的。就像何同学在视频里所说的，「即使是在 2022 年，3D 打印机也只有爱好者，没有消费者」。近些年来，消费级 3D 打印机的发展遇到了十分明显的瓶颈，价格高昂、操作上手难、打印精度差。而在这个时候，一家名为「魔芯科技」的公司却放出豪言，称要把 3D 打印机做成消费电子产品，让没有任何技术基础的用户也能用上。更有意思的是，魔芯科技不只是梦想远大，他们做得也还不错。截至 2022 年年底，魔芯科技的消费级桌面 3D 打印机 KOKONI EC1 便累计销量过万，公司已经在东南亚、欧美、日本、韩国、台湾地区等地形成了完整的销售网络。公司还得到资本的青睐，2022 年 10 月得到了数千万元 Pre-A 轮融资。一个能让市场和资本买单的 3D 打印机，到底是什么样的？他们在 3D 打印上，又做对了什么？ 01 「即拆即用」的3D 打印机在 3D 打印圈子里，有一句话流传很广：如果想要玩 3D 打印，你要会组装、懂维修、熟悉耗材特性、会用建模软件等，最后你还得有钱。一个产品如果对用户的要求很高，那它注定不能成为消费品。如果你在网上购买了一台手机，那从产品到手，到使用之间流程应该是这样的：拆开包装、插上手机卡、开机、联网、用上新手机。同理，3D 打印机想要成为一个消费电子产品，首先同样也要能开箱即用。 KOKONI EC1，是一个完整交付的整机类产品。产品到货时，主机和料盒也是一体的，用户不需要掌握机械结构相关的知识，也不需要花费很多的时间安装设备，而且用户在使用前也不再需要手动调平。解决设备安装问题，还只是 KOKONI 走向消费品的第一步。跟普通的打印机相比，3D 打印很不一样的地方还在于，在打印模型的不同位置，或者使用不同的耗材时，对温度、打印速度、加速度等各项参数的要求也不同。一旦设备接收到的打印指令有偏差，很可能导致模型打印失败、出料口堵塞等问题。然而调试各项参数十分依赖用户的基础和经验，即使是用过很多次的 3D 打印爱好者，有时候也需要守在 3D 打印机前面，实时监测，及时调整和维修。这也是以往的 3D 打印机操作不友好的重要原因之一。 KOKONI 在设计制造的过程中，利用 AI 技术和各种传感器，让设备具备了打印过程的自动监测、故障自动检查、自动修复的功能。「消费者买一台新的智能家电，你不可能给他们一本厚厚安装手册让他们一步步地弄」，魔芯科技的创始人陈天润说，「我们希望 3D 打印机的使用门槛更低，而且能更加智能。」 2022 年 4 月，魔芯科技在小米有品众筹上线了首款消费级 3D 打印机产品 KOKONI EC1，获得了超过 600 万元的众筹金额，一些 3D 打印爱好者也在预售一个多月后拿到了产品，在使用后给魔芯团队提出了很多宝贵的反馈意见，在打印精度、功能多样性上，对未来魔芯科技继续研发的产品有了更高的期待。跟市面上的其他 3D 打印机一样，魔芯科技也采用了机械结构在上的设计，像堆沙塔一样打印出模型。从市面上应用最广泛的 3D 打印技术，熔融层积（FDM）技术来看，3D 打印是用喷嘴将材料熔融并挤出，像做蛋糕裱花一样，一层层地在操作板上堆叠成模型。因此，大部分的 3D 打印也都是「堆沙塔」模式。作为科技创新新秀，魔芯科技在 CES 2023 发布的全新升级产品 KOKONI SOTA，采用了倒立打印的设计，即所有的电机和导轨都固定在底座上，被打印的模型则被固定在「天花板」上，打破了 3D 打印行业固有的认知。这并不是一个为了差异化竞争拍脑袋做的决定。在传统的 3D 打印机结构设计中，垂吊在顶端的电机和喷嘴，在工作过程中总是避免不了振动和位移，位置的不准确直接体现在打印精度低、模型质量差上。而且因为重心在上，导致机器运行时震动更强，并产生更大的工作噪音。陈天润分享道，他们此次在 CES 现场给海外媒体展示时做了一个小实验，在 KOKONI SOTA 3D 打印机顶部放一杯水，机器工作过程中，水杯基本是不会看到晃动的。 KOKONI SOTA 将设备的重心放在底部的设计，让打印更加稳定。设备更稳定地运作，也能让打印精度更高、速度更快、更加安静。魔芯科技内部做过实验，相较于市面上传统的 3D 打印机，KOKONI SOTA 的打印速度能快 10 倍以上，而在精度上，也能做到极致的 0.05mm，这也是魔芯科技向一直支持他们的用户交出的答卷。当然，全新的设计也带来了新的技术挑战。他们需要加强模型与顶部打印板之间粘连的强度，保证模型不会在打印过程中掉下来，同时需要解决了机器里的快速散热问题，让材料能快速成型。当一台 3D 打印机可以实现开箱即用，且打印速度和精度都还不错，接下来的问题就是，普通消费者拿到产品之后，可以打印些什么？在以往，用户需要在专业的软件上建模后，将导出的数据输入到 3D 打印机里打印，这对绝大多数的用户来说，使用门槛非常高。对此，魔芯科技通过自主研发的 KOKONI 3D APP，持续更新上千种模型，用户只要选择模型后即可一键打印，也可简单操作实现自定义建模，以此降低用户的使用门槛。魔芯科技亦支持爱好者的创作需求，用户可将设计好的 gcode、stl 格式的模型数据同步导入到库中，通过 KOKONI 3D APP 连接后打印。 KOKONI 3D APP 更炫酷的一个功能是拍照拟真建模，即用户上传人脸以及物品的照片后，便能直接在线建模，并打印出来。陈天润表示，为了满足这个功能，团队采用深度学习的方法，将拍摄上传照片，优化成了拍摄上传一段视频。从技术上看，对视频中的图像进行解析建模，要比照片要难得多。但这也正是魔芯科技将 3D 打印机做成消费电子产品的初心——把复杂的事情交给魔芯，将简单的操作带给消费者。

11-11 2022 

3D扫描助力文物数字化保护，思看科技赋活千年石窟

巍巍华夏，万古河山。中华民族上下五千年连绵不断的历史，为我们留下丰富的文化宝藏。然而，历经千年风霜，这些独一无二的文化瑰宝都不可避免地在岁月长河渐渐消逝。历史文化遗产不可再生、不可替代。如何保护并利用好我国丰富的文物资源，在当前就显得尤为重要。湖南卫视芒果TV制作的纪录片《这十年》，专题讲述了文物数字化保护的革新壮举。思看科技联合浙大文化遗产研究院，受邀参与录制《这十年》数字化专题——当国宝遇上数字化，致敬文物保护者！看3D技术如何助力古老石窟的保护工作，让静谧不语的千年古佛，在现代科技的加持下焕发新生。云冈石窟三维数字化云冈石窟位于山西省大同市武周山南麓，依山开凿，气势恢宏，是中国第一个皇家营造的石窟，代表了公元5至6世纪中国佛教艺术的巅峰之作。云冈石窟面临两大挑战：首先，经过1500年的历史洗礼，石窟的生命力正在快速凋亡；此外，石窟造像是不可移动文物，大多数人并没有机会亲自到现场参观。因此，为云冈石窟建立数字化档案，把人类文明的印记更好地保存下来，传承下去，就变得迫在眉睫。此次云冈石窟的数据采集与修复工作，存在不可忽视的客观困难： 1.造像体积庞大，遭受长期高温高湿、微生物的侵蚀，造成部分佛像局部严重受损。 2.部分造像长期处于露天环境，受损相当严重，数据采集难度大。 3.由于文物本身的珍贵性和不可替代性，且石窟表面纹理细节复杂，采集过程还要避免因人为接触而破坏文物表面形态。针对以上痛点，思看科技与浙江大学文化遗产研究院合作，依托高精度数字化技术，完成对石窟高保真三维数据的采集工作。我们采用三维激光扫描仪TrackScan对造像整体结构进行扫描，通过其无需贴点非接触式测量技术，1:1真实还原造像细节。对于佛龛表面色彩的还原则使用iReal彩色三维扫描仪，完美呈现佛像表面生动色彩。 TrackScan标配3种工作模式，可依据不同应用场景自由切换测量模式。具有无需贴点、智能追踪、精确扫描的特点，扫描速率可达260万次每秒，极速捕捉造像全貌数据。7束平行蓝色激光，精度可达0.025mm，精准还原造像表面纹理细节；单束蓝色激光扫描，清晰获取造像死角位置的三维数据。对于部分造像局部缺失的情况，工作人员通过对其他佛像进行三维扫描数据比对，用来修复缺失的部分数据。思看科技通过三维扫描为云冈石窟创建数字档案。同时，三维扫描技术还可以结合3D打印技术等比复刻石窟实物模型，以保存它们的历史原貌，丰富传播形式，让石窟文化走出大同，走近大众！除此之外，思看科技的3D数字化技术在文物保护领域，还有诸多探索。思看科技联合浙江大学文化遗产研究院，受邀参与东方卫视《守护石窟》栏目，完成飞来峰石窟造像数字化保护工作。飞来峰石窟三维数字化在飞来峰的洞穴及沿溪峭壁上，雕刻着从五代至宋、元时期的石刻造像470多尊，是我国江南地区现存规模最大的石窟造像群。历经千年风霜，飞来峰造像险象环生：危岩崩塌、渗水侵蚀、溶蚀、风化、酸雨等等，严重威胁造像的生命。依照传统拍照+测量的数据采集方式，不仅对采集设备和人员要求很高，而且数据完整性和真实性都难以保证。因此，用数字手段把文物当前的状态尽可能完整、高清、本真地记录下来，让它的生命力延续千秋万代，便成为飞来峰石窟保护的头等大事。飞来峰造像群作为典型的南方石窟，数字化过程中也面临其特有的困难： 1.飞来峰植被茂密，微生物繁殖旺盛，需要克服植物对数据采集的干扰，避免微生物导致的颜色变化。 2.飞来峰石窟造像依山而建，地势复杂险峻，为了不影响参观，往往数据采集工作需要在夜间进行。数据采集工作需要克服光线和地理条件带来的多重挑战。浙江大学文化遗产研究院借助思看科技的三维扫描设备TrackScan，完成了飞来峰石刻的数字化工程，精确获取了飞来峰石窟造像数据，为后续保护工作提供了有力的数据支撑。 TrackScan精度可达0.025mm，相当于五米范围内头发丝直径1/5大小，超高分辨率精准识别人眼无法识别的文物细节，使得造像及石刻表面勾勒的线条、花纹等细节，都被完整记录。 TrackScan灵活便携，不惧外部环境对采集工作的干扰，无论是夜间昏暗潮湿的室内，还是摩崖石刻这样险峻的野外环境，都能高效应对。最终，通过高效的数据采集过程，完整生成飞来峰石窟造像群的数字模型，结合3D打印技术让文物以数字化的形态永远地活下来，成为元宇宙的世界里永不流失的档案。用科技创新，延续古老文明文物是人类文明存在的印证，和文物对话就是和历史对话。一直以来，思看科技依靠行业领先的技术实力，为文物保护领域提供定制化三维扫描解决方案。通过数字化技术为文物建立永久的数字化档案，从被动的修缮走向预防性保护、精细化修复；通过持续性数据采集，监测文物状态变化，开展可持续性文物保护工作。同时，借助5G、云计算、VR/AR、元宇宙等前沿技术，丰富文物展传播形式，让文物“活”起来、走出去，在更广阔的领域展示中华文化的魅力。

10-11 2022 

3D扫描仪如何扫描比推荐尺寸更小的物体

Revopoint 3D扫描仪具有高精度，操作流畅，精准捕捉色彩的特点，可以协助您在 3D 打印、3D 设计、VR/AR 3D 模型制作、逆向工程和测量等应用领域里轻松获取 3D 模型。接下来，我们将介绍如何使用Revopoint 3D扫描仪扫描比推荐尺寸更小的物体，详解在扫描时遇到的扫描难点、解决方法以及扫描时需要注意的事项。 Revopoint全系列产品推荐的最小扫描尺寸 POP： 30mmx30mmx30mm POP 2：20mmx20mmx20mm MINI： 10mmx10mmx10mm 扫描难点物体较小，容易出现点云较少，跟踪丢失，数据无法捕捉；物体较小，重心不稳，扫描过程中姿态易变化；扫描时会因转台或手持移动过快，重复扫描或数据无法捕捉；金属或电镀表面，数据不易捕捉；解决方法扫描时，调整扫描的角度（45°-60°）和距离（10cm-12cm）；借助标志点帮助跟踪拼接；选择特征较多，易扫描的物体放置一旁进行辅助跟踪；选择蓝丁胶/夹子等物固定；固定在较大物体上扫描；扫描时，降低扫描速度（推荐使用可调速转台）或手持扫描降低移动速度。以下，我们将以使用Revopoint MINI 3D扫描仪扫描1cm的回形针为例；扫描前准备 1.选择可调节速度的迷你转台，并提前测试转台； 1.1确保转台转速合适，不要太快，速度大概控制在40s/圈（可根据实际扫描情况而定）；

10-19 2021 

3D打印机的技术原理、主要特点、操作流程、工作步骤、应用范围

3D打印的流程是什么？

3D打印技术推动汽车、建筑等资源密集行业向可持续发展转变

3D“打印”中国制造新图景

这个00后想把3D打印机做成“家用电器”

3D扫描助力文物数字化保护，思看科技赋活千年石窟

3D扫描仪如何扫描比推荐尺寸更小的物体

三维扫描仪应用于管件高效自动化检测

三维激光扫描的测量原理和流程-成都远石

三维扫描和逆向工程｜弥补热冲压模具重制流程中的缺失环节

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