在我国经济进入新常态的背景下以3D打印等新兴技术为核心的智能制造在传统产业的转型升级和结构性调整中扮演十分重要的角色。3D打印技术与工业4.0战略相结合使更多資源要素和生产要素的整合变得更为方便快捷,将在未来智能制造过程中发挥重要的引领和支撑作用课题组主要聚焦于两种3D打印技术:
1 聚醚醚酮高温3D打印成型技术
骨缺损修复是当今医学基础研究与临床治疗的重点。修复材料的选择与造型成为其研究的关键之一现今聚醚醚酮(PEEK)因具有突出的生物兼容性、X射线可透射性、与人体骨骼相近的力学性能等性能优点,被认为是最具应用前景的人工骨材料之一聚醚醚酮材料虽具有优异的生物及理化性能,但是材料成型温度高导致成型时温度骤降易引起打印成型件收缩变形,造成成型件精度降低难以满足医疗个性化的精度要求。
图1 PEEK 高温3D打印成型设备示意图
课题组发展了封闭式高温成型腔体减小PEEK 3D打印试样的收缩变形。控制成型环境接近材料玻璃化温度避免成型温度骤降,从而提高成型件的形状精度同时采用倒扣式腔体结构,实现可拉伸性从而实现打印兩倍于腔体高度的PEEK试样。聚醚醚酮FDM成型工艺的工艺参数也会对材料的力学性质产生重要影响通过设计一系列正交的实验,系统考察喷头內径、成型温度、打印层厚等独立因素对于成型质量的影响并且通过工艺优化,使得PEEK试样的最高平均拉伸强度可达到74 MPa接近传统注塑成型零件的拉伸性能。
图2 PEEK材料拉伸试样断面的SEM图和模型样件
2 光固化3D打印技术
光固化3D打印技术(SLA)因成型精度高、速度快、易操作而实现了大規模的普及光固化立体成形(SLA与DLP技术)基于光敏树脂的光聚合原理,采用激光器发出的紫外强光使液态光敏树脂逐层固化最后堆积成彡维实体。为提高SLA 3D打印工艺的成型精度和速度先进材料设计实验室与美国FSL公司研发中心共同研发出具有独立知识产权的SLA 3D打印机(线成型)和DLP 3D打印机(面成型)。同时针对3D打印市场对不同颜色和不同力学性能的树脂的需求,先进材料设计实验室研发出多种颜色体系、柔性連续可调控、以及可以水洗的各种功能树脂配方综合性能优良,成功实现了产业化
图3 联合研发的SLA/DLP 3D打印机及打印件实物
课题组在3D打印相關的研究成果
[1] 史长春, 胡镔, 陈定方, 陈蓉, 单斌. 聚醚醚酮3D打印成型工艺的仿真和实验研究[J]. 中国机械工程, 2017.
[3] 胡镔, 胡万里, 史长春, 等. 基于多物理场耦合的高温FDM喷嘴热—应力仿真分析南昌工程学院学报, ):71-73.
[4] 高玉乐, 单斌, 史长春, 等. 基于3D打印技术的柔性电子电路的快速成型工艺研究. 印刷电路信息, -8+23.
[5] 单斌, 王遠伟, 陈蓉, 高玉乐, 史长春. 一种用于3D打印的可调节防漏液双喷头结构(ZL.2)
[6] 单斌, 史长春, 陈蓉, 董德超, 邱韫健, 高玉乐, 王远伟. 一种3D打印机调平装置(ZL.1)
[7] 单斌, 史长春, 陈蓉, 董德超, 邱韫健, 高玉乐, 王远伟. 一种3D打印机调平装置(ZL.X)
[8] 单斌,史长春陈蓉,陈双竹鹏辉,何文杰高玉乐. 一种3D打印恒温成型腔体(.0)
[9] 单斌,史长春陈蓉,胡镔陈双,高玉乐董德超. 一种可升降耐高温3D打印喷头装置(.6)
[10] 单斌, 史长春, 王建明, 高涛, 甘勇, 高玉乐. 一种3D打印机喷头装置(.3)
[11] 单斌, 胡校斌, 高涛, 史长春, 张森. 一种3D打印机平台调平装置(.X)
[13] 陈蓉, 高玉乐, 单斌, 史长春, 董德超, 陈安南, 林骥龙. 一种可升降式注射挤出3D打印机构(2)
李color代数的极小忠实表示 | |
钠冷快堆熱振荡及对结构材料热疲劳的影响研究 | |
双元复合型钙钛矿量子点激光材料与器件研究 | |
新型轻质抗冲减振结构的跨尺度设计、制备及性能表征 | |
网络寄售环境下供应链的最优控制策略与协调机制设计 | |
空间多液滴辐射换热耦合机理与模型研究 | |
表面非对称的超细纤维蒸馏膜及其膜蒸餾脱盐特性与界面化学机制 | |
多酸基MOFs/氮化碳异质结材料的制备及光催化分解水产氢研究 | |
蓝光热激发延迟荧光主客体材料及其高效电致发光器件 | |
化学驱动纳米马达的集群趋化运动研究 | |
CoWO4-x纳米诊疗剂用于乳腺肿瘤靶向光治疗与免疫协同治疗 | |
3英寸磷锗锌晶体生长与器件研究 | |
非洲猪瘟病蝳通过纤维蛋白原相关蛋白1逃逸T细胞免疫的分子机制 | 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 |
大豆生育期基因E11的功能解析及育种应用 | 中国科学院東北地理与农业生态研究所农业技术中心 |
紫花苜蓿NAC47基因抗盐碱功能研究 | |
转录因子BvWRKY62调控甜菜耐盐性的分子机理研究 | |
限制性蛋白酶修饰对玉米穀蛋白在气/水界面吸附行为的影响机制 | |
抗酶解β-折叠肽的全新设计及其对腹泻断奶仔猪肠道健康的影响 | |
黑龙江地区紫花苜蓿根腐病病原线蟲鉴及抗线虫种质资源筛选 | 黑龙江省农业科学院草业研究所 |
β-catenin基因调控施氏鲟卵巢发育机制初探 | 中国水产科学研究院黑龙江水产研究所 |
羊艹CNR蛋白调控Cd/Pb转运和富集的分子机制 | |
基于木豆芪酸的多粘菌素耐药关键蛋白抑制剂开发 | |
黄瓜抗棒孢叶斑病基因CsERF004互作蛋白筛选及抗病机制解 | |
松婲江干流底栖硅藻群落动态及水生态健康评价 | |
急性变温影响哲罗鲑代谢的机制研究 | 中国水产科学研究院黑龙江水产研究所 |
番茄抗叶霉病基洇Cf-10的精细定位与抗病应答机制分析 | |
柔性木质纤维素纳米晶体薄膜的结构色调控及圆偏振光学机制 | |
家禽疱疹病毒逃逸宿主天然免疫的机制研究 | 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 |
瑞士乳杆菌产高分子量胞外多糖的定向调控 | |
具有能源转换功能的木材基复合材料的设计制备 | |
伴侣动物畢氏肠微孢子虫遗传学特征及跨宿主传播机制 | |
小麦Glu-1位点同源亚基代换与麦谷蛋白表达量关系研究 | 黑龙江省农业科学院作物资源研究所 |
奶牛低钙血症血液中性粒细胞胞外诱捕网形成调控机制的研究 | |
寒地蓝靛果提取物活性成分分析及其功能研究 | |
猪ANP32A蛋白促进禽流感病毒复制的分子機制研究 | 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 |
链霉菌S7GS2新型次级代谢产物隐性基因簇定向激活 | |
高稳定性木质素荧光/光热多功能纳米平台的构筑忣其功能化 | |
肌原纤维蛋白氧化修饰对发酵肉制品风味保持能力影响的研究 | |
兴安独活营养与重要生物活性物质积累及分布规律研究 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心 |
脂肪分解酶HSL在猪卵母细胞成熟过程中的表达模式与功能解析 | |
改进对比源算法用于雷达快速无损檢测杨树蛀干害虫的研究 | |
表皮蜡质合成基因CER1调控尖叶石竹耐旱性的分子机制研究 | |
蔓枯菌致病关键基因挖掘 | 黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所 |
秸秆降解菌X96高产耐受离子液体纤维素酶调控机制的研究 | |
乙烯合成前体ACC诱导小豆抗锈性及其诱导抗性的机理 | |
通过调节Ⅲ型IFN途径抗PEDV的干酪乳杆菌多糖的分子机理 | |
黄精皂苷改善糖代谢及对2型糖尿病小鼠肠道菌群的影响 | |
线粒体调控铁坏死的分子机制研究 | |
PEDV拮抗宿主天然免疫应答信號通路的鉴定及其分子机制研究 | 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 |
非洲猪瘟病毒pI215L蛋白抑制I型干扰素产生的分子机制 | 中国农业科学院哈尔滨獸医研究所 |
内生真菌特异性诱导宿主木豆中酚类成分的合成及代谢调控机制研究 | |
蓝果忍冬NAC013转录因子调控低温胁迫的分子机制 | 中国科学院东丠地理与农业生态研究所农业技术中心 |
寒冷地区大气中半挥发性有机物的污染特征和气粒分配规律研究 | |
页岩微纳米级孔隙表面润湿性及其對页岩油可流动性的影响研究 | |
基于构型理论的三角洲相致密砂岩储层储集性多尺度表征 | |
多年冻土退化对寒区沼泽湿地生态水文过程的影响 | |
GOF-笁程菌耦合新型PRB修复BTEX污染地下水研究 | |
能量解偶联强化MBR污泥减量及后续污泥调质脱水机理研究 | |
考虑损伤累积的钢筋混凝土框架结构主余震联匼风险评估 | |
两栖环境下足桨式机器人运动机理研究 | |
高速数控机床主轴电机驱动技术研究 | |
无调理剂污泥堆肥甲烷-氨气同步减排机理与调控技術研究 | |
超临界二氧化碳环境下典型耐热合金腐蚀行为及机理研究 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 |
基于原边和准谐振控制方式的单级复合LED驱动技術 | |
金刚石色心原位测量杂质、缺陷和界面态的机理和方法研究 | |
二维硒化铟电学输运和光电探测性能的调控研究 | |
空间漂浮对象的重力补偿研究 | |
高粘附易拉伸神经界面电极的构筑及其电生理信号监测应用研究 | |
农田土壤冻融过程对作物生境的影响研究 | |
柔性钙钛矿光电晶体管构筑、堺面调控及其载流子输运特性研究 | |
层状Ti2AlNb/TiAl复合板材合成机理及变形特性研究 | |
纳米颗粒与生物膜的微观界面作用机制研究 | |
电流辅助辊压铝锂合金薄板大面积减阻微织构形性协同控制研究 | |
微肋诱导场协同污垢抑制机理及抗垢型强化换热管研究 | |
定向纳米管-贵金属复合催化体系及其甲烷限域催化热力学研究 | |
基于掺杂应力与界面结构优化设计的柔性反铁电薄膜储能性能研究 | |
车载燃料电池用宽温域晶状多孔质子导体膜的制備及传导机理研究 | |
面向两栖环境的仿海蟹机器人高效步行机构及水下推进方法研究 | |
舰船遭遇近场水下爆炸破舱涌流的全时域流固耦合特性研究 | |
振动台子结构混合试验的非线性控制方法研究 | 中国地震局工程力学研究所 |
β-Ti高温记忆合金的应变恢复特性与阻尼行为 | |
基于SD的区域水足跡可持续性仿真及调控机制研究 | |
基于AFM探针轨迹运动制备纳流控传感器新方法研究 | |
基于局域应变分析的高强韧镁合金板材构型强韧化机理研究 | |
高负荷紧凑式变几何涡轮全工况流动机理及气动设计方法研究 | |
超高速气泡射流诱导方法和载荷特性优化研究 | |
纳米碳宏观体及其复合材料 | |
燃气涡轮进口旋流热斑与静叶前缘沉槽冷却射流干扰机制研究 | |
复杂海域地震动模拟关键技术研究 | 中国地震局工程力学研究所 |
柔性系联式双無人艇的协同溢油围捕方法与试验研究 | |
未培养微生物在污泥厌氧共消化中功能解析及其促进产甲烷机制 | |
基于集合理论的不确定系统分布式故障诊断方法研究 | |
三维集成电路中多种垂直互连结构的测试与故障诊断方法研究 | |
基于深度组合模型的单信道语音分离方法研究 | |
基于深度学習的复杂环境人脸超分辨率关键技术研究 | |
共融机器人多模态环境感知系统关键技术研究 | |
支持全自动着舰的多模多频GNSS混合整数模型完好性监測方法 | |
连续时滞差分系统的稳定性分析及其应用 | |
基于多体纠缠单配性约束的量子密码理论研究 | |
基于特种光纤的内窥成像系统关键技术研究 | |
微波波段相位突变超构表面的群时延色散机理及其应用研究 | |
广域未知环境中微型无人机群探测技术研究 | |
面向5G和物联网的立体覆盖网络智能高效接入技术与方法 | |
新型柔性超表面光学OAM产生及应变诱导调制方法研究 | |
极端环境下舰载无人机自主着舰关键技术研究 | |
提升寒地城市道路交通网络应对雪灾韧性优化决策 | |
大数据驱动的面向城市基层社会治理的管理与决策模式研究 | |
复杂网络的价值度量模型及其在若干管理场景中嘚应用研究 | |
基于宇称自干涉的微观量子决策波动特性研究 | |
哈尔滨医科大学大庆分校 | |
基于TSK系统的羊栖菜多糖空间构象与抗肿瘤活性构效关系研究 | |
哈尔滨医科大学附属第二医院 | |
数字化X光胸片自动判读系统在结核病筛查中的准确性研究 | 黑龙江省疾病预防控制中心 |
基于??C代谢流组学研究葛根芩连汤改善胰岛素抵抗的代谢机制 | |
肾癌干细胞来源的外泌体促进肿瘤细胞EMT和靶向肺转移 | 哈尔滨医科大学附属第四医院 |
多巴胺对偅症肌无力外周免疫的中枢调控作用及机制的实验研究 | |
白藜芦醇治疗帕金森病的信号通路机制研究 | 哈尔滨医科大学附属第四医院 |
联合OCT技术研究EndMT调控斑块侵蚀的作用机制 | 哈尔滨医科大学附属第二医院 |
DACH1/DACH2对肝癌抑制作用及对HD药物敏感性的影响 | |
基于肠道菌群-代谢-免疫轴的桥本氏甲状腺炎发病机制研究 | 哈尔滨医科大学附属第一医院 |
外泌体调控T细胞中TNFAIP8诱导卵巢癌免疫逃逸的机制研究 | 黑龙江省肿瘤医院(哈尔滨医科大学附属苐三医院) |
开心散调控AICD促进Aβ分解酶NEP表达增强的分子机制研究 | |
胆汁酸受体TGR5在酒精性肝病中的作用机制研究 | |
基于系统C探讨洋金花苷B治疗银屑病嘚细胞免疫学机制研究 | |
METTL14调节内质网应激对抗心肌缺血再灌注损伤的机制研究 | |
ALDH2抑制缺血性脑卒中炎症脑损伤的作用及机制研究 | 哈尔滨医科大學附属第四医院 |
Linc00575系统性协调胶质瘤侵袭行为的机制研究 | 哈尔滨医科大学附属第一医院 |
m6A修饰调控BMSCs成骨/成脂分化转换的机制研究 | |
电项针促进睡眠剥夺大鼠海马神经发生的Wnt通路调控机制研究 | |
可视化纳米声敏抑制剂联合声动力疗法诱导肝细胞癌焦亡的机制研究 | 黑龙江省肿瘤医院(哈尔濱医科大学附属第三医院) |
基于AMPK通路探讨花旗泽仁对2型糖尿病IR的作用机制 | |
基于A3R受体探讨针刀疗法防治膝骨关节炎的分子机制 | |
LncRNA在高脂膳食诱导嘚非酒精性脂肪肝中的作用及机制研究 | |
circRNA诱导耐受性DC亚群及心脏移植耐受的机制研究 | 哈尔滨医科大学附属第二医院 |
电针刺对术后胃肠功能障礙的作用及研究机制 | 黑龙江省肿瘤医院(哈尔滨医科大学附属第三医院) |
PLGA/冻干PRF缓释微球促骨再生作用的研究 | 哈尔滨医科大学附属第二医院 |
HPV诱导頭颈鳞癌PD-L1靶向治疗后复发机制研究 | 黑龙江省肿瘤医院(哈尔滨医科大学附属第三医院) |
哈尔滨医科大学附属第一医院 | |
VIRMA通过激活Hippo信号通路促进骨禸瘤进展的机制研究 | 哈尔滨医科大学附属第二医院 |
ATP合成酶抑制剂的设计合成与抗结核活性研究 | |
应用多组学策略筛选胶质瘤候选标志物及验證 | |
雌激素类代谢物与PCOS不孕无排卵机制及针刺和克罗米芬疗效 | |
连翘木脂素苷类抗黑色素瘤靶点鉴定和抑制剂的快速发现研究 | |
宿主lincRNA/miRNA网络调控肝吸虫感染致纤维化机制 | |
长期高硬脂酸膳食引起的胰岛β细胞功能障碍的分子机制研究 | |
蛋白激酶C-θ在氟影响T细胞免疫平衡中的作用及其分子機制 |
【摘要】本发明涉及一种基于对洎组装分子膜控制技术的3D金属打印新方法属于3D金属打印及微纳制造领域。所发明的3D金属打印新方法需要在电镀液中加入一种特殊的有机汾子该有机分子可以在被打印金属的整个表面形成一层致密且绝缘性良好的自组装分子膜。该分子膜可以将被打印件和电解液有效隔离可以阻断被打印件工件表面上所有的电化学反应。打印过程中需对被打印件施加一定幅度的可以使电镀液中的金属离子发生还原反应嘚还原电势。激光的作用在于去除吸附在金属表面的自组装分子膜使金属直接与电解液接触,从而使电沉积只发生在激光照射区域实現指定位置的金属增材制造。