3D打印基板、打印件建模技巧的案例
人工智能解決超過92.4%打印件不粘狀況，Cloud 3D Print云端FDM 3D打印機管理平臺
導讀：近日，中關村豐臺園3D打印數字維創中心承辦的“第四屆增材制造創新應用大賽”圓滿落下帷幕，由華人創辦的3D打印科技公司Mech Solutions Ltd及其研究項目“新一代云端3D打印平臺(Cloud 3D Print)”獲得二等獎。
借此契機，我們將揭開“Cloud 3D Print”項目的面紗。
在歐美、日韓等主要的消費級3D打印機市場，普通個人消費者大多購買和使用FDM（熔融沉積成型）技術的3D打印機，是一種將熱熔性的絲狀材料（比如PLA，ABS，尼龍等）加熱融化成型的方法。
這類打印機具有打印成本低，技術較為成熟的特點，成為家用3D打印方案的首選。
但也是因為它的成本控制等方面限制，這類打印機普遍缺乏強有力的軟件支持，并且還有打印失敗率較高等問題。3D打印是仍在發展中的前沿技術，具有非常廣泛的材料門類和應用場合。不同于傳統的噴墨或激光打印，對個人用戶來說，即使相對低端的家用3D打印設備仍存在一定技術門檻。具體操作上，涉及到多種軟件的安裝調用、打印質量調試監控等難題，打印流程也較為繁瑣。對于普通3D打印用戶來說，想要在家輕松實現3D打印仍不是一件輕松的事。
針對這些市場痛點，周皓亮博士率領團隊在加拿大成立了華人公司Mech Solutions，專門組成起一支龐大的研發團隊，經過2年多的持續開發和測試，于2021年12月正式推出了這款Cloud 3D Print產品。Cloud 3D Print是一款面向消費級3D打印市場的管理平臺型應用軟件，客戶群體包括3D打印個人愛好者、3D模式設計者、3D打印教培機構以及3D打印機生產商。
Cloud 3D Print是一款基于Golang和Java語言開發的系統軟件，完全由Mech Solutions的研發團隊自主進行開發。
展開 28臺金屬3D打印機生產200萬個金屬件，ExOne匹茲堡打印中心
2021年6月28日，南極熊獲悉，ExOne在美國賓夕法尼亞州匹茲堡郊外的金屬3D打印中心現在有28臺金屬3D打印機連續運行，專門為工業客戶和服務商生產不銹鋼零件。今年6月份，這個金屬3D打印中心完成了一個里程碑，生產了200萬個3D打印部件，涉及多種金屬零件。
粘合劑噴射3D打印公司ExOne自1995年創立以來，主要致力于創建由粉末狀金屬和沙子制成的零件。然而，在過去幾年里，競爭加劇，導致ExOne（納斯達克股票代碼：XONE）在其增材制造解決方案上推陳出新。作為其3D打印系統戰略的一部分，他們設計了一個打印中心，被稱為EACs，為考慮購買金屬粘合劑噴射3D打印機器的客戶提供工業3D打印系統和服務。這些中心能夠用各種工業材料和行業領先的產量進行打印，以滿足工業客戶的需求。
△金屬3D打印的需求，圖片來源：ExOne
位于全球各地的EACs每天在金屬增材制造系統上為工業客戶生產零件，并為Sculpteo和Xometry等服務商按需生產。例如，3D打印服務提供商Shapeways與ExOne公司有著長達10年的合作關系，并依靠該公司的粘合劑噴射機生產了超過100萬件不銹鋼件。
ExOne位于賓夕法尼亞州的金屬3D打印中心，自2005年以來一直在運營，最近增加了兩臺新的X1 25Pro金屬打印機，專門用于生產不銹鋼合金316L和17-4PH。該生產級工業系統于2019年發布，可以長期連續運行，以相對便宜的成本制造各種金屬物體。
△ExOne公司賓夕法尼亞州打印中心的Elnik爐，圖片來源：Business Wire
中心將增加新的3D打印機和大約十幾個熔爐，包括一個Elnik MIM3045 高容量批量爐 。
展開 DLP 3D打印模具鑲件在復雜微觀特征注塑件制造中的應用研究
根據3D科學谷的市場觀察，塑料3D打印技術正在直逼注塑技術，在塑料件中小批量直接制造領域發揮著日益重要的作用。Stratasys 研發實驗室孵化出來的Evolve Additive 公司推出的3D打印技術就是其中一種典型的塑料件生產技術，近期，Evolve 向某家擁有標志性品牌的大型制造公司交付了3D打印設備，該設備采用選擇性熱塑性電子照相過程（STEP）的技術， Evolve 聲稱這個過程比市場上現有的高速粘合劑噴射（如HP的Multi Jet Fusion或Xaar的高速燒結）3D打印技術還要至少快一個數量級，在用于中短批量工程塑料件生產時，每件的成本低于傳統注塑成本。
展開 空心管如何提高3D打印件的強度？
阿德蘭·保耶爾（Adrian Bowyer）博士編寫了一個FreeCAD Python宏（計算機指令），它能將空心管按隨機的角度填充數字模型，從而提高3D打印件的強度。
內部填充是空間密度、堅固程度的衡量標準。通常，零件實心的比重越多，整體的強度就越高，因此在零件中應用空心管結構似乎是有違常理的。但是通過切片程序來3D打印空心管結構，卻可以提高結構的強度。FDM 3D打印（熔融沉積建模）通常不打印實心件，因為這樣做不僅效率低，而且耗時耗材。
這種切片程序能夠生成用來填充的方格、三角格或蜂窩格，用戶可通過百分比來設置填充密度，0％的填充是完全空心的，而100％則完全實心，絕大多數的填充都設置為15％到30％。大多數切片機對于一個零件只能使用一種密度，也就是說，零件的各個部分的密度都是相同的。
然而很多3D打印件的結構使得機械應力無法均勻分配，因此在施壓過大的區域要通過填充物來保證支撐，提高這個位置的強度，如果采用實心結構，勢必要消耗很多材料。
來源：三迪時空聚焦3D打印
展開 
3D打印建模/3D掃描/修復/仿真工作站配置推薦2021v4
（一）3D打印技術介紹
3D打印是以三維模型為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的快速成型技術。
工業級3D打印應用在模具制造、工業3D設計的汽車、航天航空、醫療產業、工業裝備、土木工程、地理信息系統等領域
3D打印設備分類：金屬3D打印機、塑料3D打印機、金屬鑄件3D打印機、牙科3D打印機、珠寶3D打印機…
3D打印處理過程
3D 打印（亦稱：增材制造），通過圖形工作站+CAD專業軟件，對成品構建三維模型，并進行切片，然后根據每層的片層數據，軟件控制打印頭逐層進行打印，薄層材料自下而上逐層堆積形成三維制品。
3D打印融合了材料科學、機電控制技術以及計算機信息技術等多領域的先進科技，改變了傳統制造方式和工藝。
（二）3D打印的主要環節分析
從上面的3D打印處理過程看，三維建模（三維重構）、模型修復、模型優化（模擬仿真）至關重要，它決定了打印成品的細節、樣式及品質保證。
展開 8激光無支撐金屬3D打印機售價超3000萬，VELO3D樣件實拍，業績強勁增長
新一代Sapphire XC特點：
? 更大的建構體積：建構體積為600mm x 550 mm（Sapphire則為315mm x 400 mm）；
? 更高的生產率：8個激光器，每個1,000W；
? 整合制造過程：與Flow?預印軟體和Assure?品質控制軟體全面整合
△VELO3D是航天工業3D打印機的最大供應商之一
VELO3D還宣布2022年有大量訂單積壓，需求量依然很大，共有17個XC訂單，總預訂價值8500萬美元（簡單計算每臺無支撐金屬3D打印機售價500萬美元，約合人民幣3200萬元）。
無支撐金屬3D打印樣件實拍
在2021年9月13-15日的美國RAPID+TCT 2021 3D打印展上。南極熊的美國志愿者，在現場拍攝了無支撐金屬3D打印機制造商VELO3D的一批現場照片。懂行的人，快來看看這顛覆性的金屬3D打印技術啦。
無支撐金屬3D打印技術，現在已經有零星幾個廠商掌握。請看視頻
△美國Velo3d 無支撐金屬3D打印技術
△德國SLM Solutions 無支撐金屬3D打印技術
近期有一批投資機構對3D打印感興趣，有需要融資的相關項目，可以聯系南極熊。
展開 航天器鈦鑲件：使用金屬3D打印減重66％
由于這些鑲件在夾板的碳纖維增強聚合物固化過程中已經被安裝，因此會受到熱彈性應力。優化設計降低了這些應力帶來的影響并改善了載荷的分布，從而延長了鑲件的使用壽命。
△鈦鑲件的橫截面展示了內部的輕量化結構
在不萊梅的Materialise金屬3D打印工廠運用了這個新設計制造了兩個鈦合金（TiAl6V4）鑲件。作為Materialise的金屬3D打印中心，這個工廠已通過諸如此類的項目展示了其在生產和軟件開發中的先進制造能力。金屬3D 打印也已經證明其在航空領域的巨大潛力，因為先前沒有任何的手段可以達到如此之快的交付時間。
Marta García-Cosío，Atos西班牙機械工程總監這樣評價：“減輕重量將有助于提高衛星設備的有效載荷，并大量節省每次發射成本。正是由于在如此短的時間內，在金屬增材制造領域創造出這種高度復雜的產品，使得Atos和Materialise成為金屬3D打印解決方案供應商中的佼佼者。我們對這一創新感到非常的自豪。”
通過這個成功的項目以及它所體現的研究成果，我們期待著進一步擴大在航空航天領域使用3D打印的金屬部件。
微信小程序：今日3D打印快訊
展開 為什么3D打印出來的尼龍件不能輕易打磨？實測來了
在3D打印領域中，一些朋友可能會感到好奇，為什么樹脂可以進行粗磨，而尼龍件卻不能輕易打磨呢？JLC3D小編今天實測了一下，現在和大家說說這是咋回事兒：
第一，尼龍材料本身具有較高的強度與韌性，加上工藝之間的差別，它比樹脂更加耐磨。這意味著，在打磨尼龍件的時候，會遇到更大的阻力，那打磨起來就會變得費時又費勁。
第二，如圖所示，尼龍件在打磨后，其表面會留下一些粘性的殘留物，不但難以清除，還可能會影響到后續的染色或噴漆等加工步驟，產生不好的效果。
希望這個回答能讓大家了解到尼龍件不建議打磨的原因，歡迎大家留言補充~
展開 從手工建模到數字化制作，Raise3D的3D打印機如何幫助改裝車工坊提升效益？
在應用3D打印技術之前，瘋狂爺爺車庫店長兼主設計師大熊需要有制造零件經驗的專業員工進行每個零件的手工制作，這需要花費很長的溝通時間以及更長的生產時間。因為模型不是數字化創建，所以只能由設計師憑借經驗對車輛尺寸進行估量，然后再手工建模。
在設計師大熊制定好規格和尺寸后，制作團隊便著手開始建模。手工建模往往會用到木頭，玻璃纖維等材質，在制作過程中，為了確保模具的準確性，他們還將反復進行測試與修改。模具制作完成，他們才能進行最終注塑。
“以這種方式制造零件我們需要大量的高技能人員。關于零件的設計、裝配和性能，由于受限于人類的勞動技能，許多復雜的設計無法實現。此外，生產效率也嚴重依賴于每位高技能人員的技術與經驗，這些不可控的因素大大的影響了公司的產量。”大熊說道。
為了公司更長遠的發展，大熊決定嘗試使用3D打印進行零件定制。在經過一番對比和研究后，他最終選擇了Raise3D的產品。
Raise3D自主研發的打印機與ideaMaker切片軟件為瘋狂爺爺車庫團隊帶來了自動化的解決方案，整個模具的制作流程只需要三步：3D建模 -> 導入切片軟件 -> 打印模具成品。
雖然6英尺長的擾流板模具無法一次性在一臺打印機上完成，但大熊可以通過使用ideaMaker將模型切分成7-8個互鎖的部分，并將每一部分交給不同的Raise3D打印機，通多臺打印機進行同時打印，大大的縮短了模具制作時間。在每部分制作完成后，再使用環氧樹脂將它們拼接起來，一個完整的模具即制作完成。
展開 短切碳纖維與ABS結合使用在3D打印件中效果驚人
令人驚訝的是，與由碳纖維增強ABS打印的3D打印件相比，由普通ABS打印的3D打印件獲得了更高的屈服強度值。在ABS中包含短切碳纖維顆粒導致拉伸強度降低13％至29％。需要進行更多研究以確定其原因，但初步估計表明碳纖維顆粒與ABS塑料之間的結合導致材料變弱。
許多運營商購買CF長絲，希望它的性能優于普通長絲。在許多情況下，我們已經知道，對于大多數應用程序中的大多數用戶而言，增加的成本根本不值得。大多數碳纖維長絲是無功能和愚蠢的。這是一項有用的研究，可以支持這一點。我們也感激不盡的是，在積極的研究結果中，有一個消極的結果也很好！
（來源：3D打印商情、慧聰網）
展開 【Abaqus 3D打印建模】之 極小曲面 III --免安裝綠色小程序 ￥79
<h1><strong>***已更新，請見【網格優化功能：Abaqus 極小曲面】之 極小曲面 III --免安裝綠色小程序2***</strong></h1><p>***已購買本算例的，可以聯系我免費更新***</p><h2 class="ql-align-center"><strong>0.前言</strong></h2><p>前段時間跟大家分享了怎么用MATLAB 和 python 建立 3D打印用的極小曲面及將其輸出為stl格式的方法，具體請看：</p><ol><li><a href="https://www.yqgqt.org.cn/content/post/b9ec543f-74f1-4dda-add4-17c0deb4f303" rel="noopener noreferrer" target="_blank">Matlab生成極小曲面</a>，包括matlab腳本及生成為stl的腳本</li><li><a href="https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1802096" rel="noopener noreferrer" target="_blank">python生成極小曲面</a>，包括python腳本、安裝包及生成stl的腳本</li></ol><p>以上兩種方法基本上等效，不僅可以生產極小曲面，也能夠<strong>加厚</strong>或<strong>輸出為stl</strong>，只不過是所用軟件不一樣。但據網友反饋，存在寫不方便之處，如有些人需要安裝matlab，或python的依賴包安裝失敗等。
展開 
鉑力特王佳駿：金屬3D打印零件累計裝機應用5000余件，助力產品設計創新
王佳駿表示：“鉑力特成立于2011年，在過去10年的發展中有幸參與了眾多國家重大科技項目，累計裝機應用5000余件，2019年在科創板上市。目前公司員工超過1100人，研發人員占比約30%。當前主營業務涵蓋金屬3D打印設備、工藝技術服務、定制化產品和金屬3D打印材料。公司二期建設的粉末線、產品線、裝備線、研發中心在2021年全部投入使用。”
之后，王佳駿分析了國外幾家代表性的公司在航空航天增材制造方面的成果，比如GE研發的GE9X發動機擁有300多個3D打印零件；SPACE X將增材制造技術全方位融入設計；西門子3D打印燃氣輪機葉片并不斷拓展應用深度等。
這些公司在應用增材制造技術的過程中，都是通過對產品進行設計優化提升產品及系統性能、減重與成本節約、提升產品競爭力。王佳駿表示：“產品優化涉及結構、材料、工藝三個方面。而且，基于增材制造的產品設計還需要思考四個問題：是否被3D打印？是否適于3D打印？如何適于3D打印？如果用3D打印提升價值？”
基于增材制造的產品設計也經歷了三個發展階段：AM——AFAM——DFAM，隨著技術的不斷成熟和設計能力的提升，增材制造的技術優勢和潛力也被更大的發揮出來。基于增材制造設計的產品，在性能、減重、制造周期等方面均有提升。
王佳駿表示，常用的基于增材制造的典型優化結構特征主要包括：中空夾層及點陣結構、空間拓撲結構、薄壁肋條強化結構、空間曲面/極小曲面散熱特征、功能優先的流道排布、微孔結構等。
王佳駿還針對這些典型優化結構特征列舉了多個鉑力特的應用案例，包括拓撲支架、輕量化支架、多尺度結構、蓋板、轉向節等。
展開 比鋼強10倍，比鋁高8倍|可用于航空航天結構件的3D打印連續纖維復合材料
其研究工程師表示，所采用的Anisoprint A4 Composer打印機在選擇打印材料和完全控制纖維沉積方面，提供了極高的自由度。
纖維定位的自由度對于感知至關重要，因為連續的碳纖維必須從零件中外延才能與用于監控的電子硬件相連。
在橋上施加的載荷與連續纖維的電阻之間存在明顯的相關性
更精確的3D打印成果
由于3D打印不再需要工具或模具，因此它提供了一步制造方法來生產任何形狀的連續纖維增強復合材料，從而取代了更復雜、耗時且昂貴的傳統多步制造技術。但是，優化3D打印結構的制造過程可能需要經過多次迭代。具有自感知能力的3D打印復合材料可以收集有關其實際使用情況的信息，這對于新產品的設計和原型件測試階段十分重要。
展開 隱形眼鏡的建模技術，或將助推自由曲面鏡片3D打印商業化？
之前，3D科學谷在《正在改變眼鏡制造，3D打印鏡架實現匹配瞳孔，3D打印鏡片實現自由曲面》一文中，詳細介紹過3D打印在制造定制化鏡框，自由曲面鏡框方面的發展。如今，根據3D科學谷的市場研究，國際市場上正在出現3D打印隱形眼鏡方面的探索。
根據Eyedeal Scanning LLC公司最近獲得公布的一項專利，Eyedeal通過掃描技術與建模技術的結合，創建精確的鏡片建模結果。
移動角膜地形圖儀與建模技術的結合
通過3D模型中的像素數據點之間的空間關系，可以精確地表達眼睛中的臨床視覺異常，從而補償由在視覺數據點的獲取期間發生的掃視眼運動和隨機眼睛運動引起的偽影。
在建模過程中需要考慮透鏡的幾大區域，包括：光學區域，過渡區域和支承表面，光學區域將入射光聚焦到眼睛中，過渡區域連接光學區域到支承表面，支承表面包括鏡片的一個區域，該區域位于眼睛的表面上，并且使得所得到的鏡片是符合或在所述異常上拱起的鞏膜鏡片，光學中的鏡片光學器件區域在眼睛的角膜上拱起，以在鏡片光學器件的后表面和角膜之間形成流體儲存器。
首先通過數據點確定具有由多個獨立數據點定義的象限或子劃分邊界的鏡頭后表面，在每個象限或子內具有附加的獨立數據點。不用于定義邊界的劃分，并且每個象限或子劃分內的獨立數據點的密度足夠高，以便表征象限或子劃分中的任何位置的異常。
考慮到當患者需要矯正鏡片或眼鏡時，在其視網膜上產生清晰的圖像，在第一計算機模型中在光源和眼睛之間插入相應的矯正鏡片，通過跟蹤光線從光源通過空氣到達矯正鏡片的前表面的路徑，在前表面空氣透鏡邊界應用斯涅爾定律，以確定矯正透鏡內光線的路徑。
展開 【Abaqus 3D打印建模】之 極小曲面 I --Matlab生成極小曲面 ￥79
若需要多種加厚方式，請關注其他算例***</h2><p class="ql-align-justify"><br></p><h2 class="ql-align-center"><strong>1.介紹</strong></h2><p>3D打印技術可以制造各種復雜結構，在減重、隔熱等方面有著廣泛應用。其中有一類非常有趣的結構，被稱<strong>極小曲面（minimal surface）:是指平均曲率為 0 的曲面</strong> ，如下面是兩種極小曲面。由于較為光滑過度，這種結構一般比較穩定，在首飾制造、隔熱放熱及減重設計方面有著很好的前途。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202105/17adc304aa4e497d9e137f11508c5079.png" title="min.png" alt="min.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202105/17adc304aa4e497d9e137f11508c5079.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202105/17adc304aa4e497d9e137f11508c5079.png?
展開 