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仿生增材制造技术

发布时间:2019-08-21 15:53:00 浏览次数: 438

生物材料运用多种构建单元构形成梯度、层级有序结构,以此实现轻而强、强而韧、自适应及自修复等超越工程材料的先进性能。虽然生物提供了高效的材料设计策略,但传统方法制造这种仿生材料极其困难。

仿生材料增材制造技术攻克了非均质材料建模、材料数字化进给及增强粒子定向组装等多项关键技术,研发成功了仿生梯度材料增材制造、流场组装和磁场组装仿生微结构材料增材制造技术、异质多材料增材制造技术、低温成型金属/陶瓷增材制造技术以及生物医学材料3D打印技术。开发了梯度3D打印机、微结构3D打印机、异质多材料3D打印机等系列仿生3D打印小试样机。实现了三维非线性复杂梯度材料设计制造,各向异性及局部增强材料增材制造,以及异质材料的一次成型增材制造。


仿生增材制造技术为发展下一代仿生材料提供了先进制造手段,在生物医疗、航空航天、汽车、能源等领域存在广泛应用潜力,仿生增材制造装备具有广阔的市场前景。目前,仿生增材制造技术已经完成实验室原理验证,并且已经开发出小试样机9台套,获得了19项核心技术的发明专利,经过中试验证后,该技术可以进行产业化,发展下一代先进智能制造装备。


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仿生异质材料打印机:可以打印金属、陶瓷和树脂材料,成型范围160×200×160mm,打印精度100μm,打印速度不低于10mm3/分

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仿生梯度材料打印机:可以打印三维非线性梯度材料,可使用材料包括金属、陶瓷和树脂材料,成型范围200×200×300mm,打印精度100μm,打印速度30mm3/分

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仿生多材料3D打印机:可以一次使用3种材料打印,成型范围200×200×200mm,打印精度100μm,打印速度不低于10mm3/分

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磁组装仿生微结构材料打印机:可以打印三维非线性梯度材料,可使用材料包括金属、陶瓷和树脂材料,成型范围80×80×40mm,打印精度50μm,打印速度30mm3/分

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仿生3D打印材料:包括树脂、水凝胶、金属、陶瓷和食品等