涉獵廣泛的3D打印
1、工程制造
在工程類制造方面，一方面是應用于國防軍工、航空航天等高端制造的重要零部件生産，這些部件生産要求高，傳統工藝往往無法達到或者即使達到但成本過高；另一方面是用于工程制造的小批量或者單件産品生産。
2、建築
3D打印建築樓盤的模型肯定是沒有問題的，2017年開始已經廣泛運用在建築沙盤領域裏，實際真正打印建築的也已經很多。未來在外星基地，也會大量使用的3D打印，可以幫助人們在其他星球上建好基地。
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3、醫療
同時3D打印技術在醫療方面也有著顯著的成效，可以用來打印假肢，幫助更多因爲意外失去雙腿的人重新站起來，和正常人一樣生活。“3D打印心髒”是應用3D打印技術實施人類器官仿制的又一成果。該3D打印心髒可用于心髒解剖的副本，對于練習複雜的心髒手術大有裨益。同時還可以打印“腎髒器官”，但目前這些技術還尚不成熟。
4、航空航天
飛機的叠代研發、飛機的配件都可以使用3D打印技術來打印實現，而且在空間站也已經開始使用3D打印機來打印衛星或空間站的零部件，哪裏壞了直接換哪裏。省去了攜帶大量配件的麻煩。
生物3D打印再突破
心肌組織可體外存活超6個月
生物3D打印是3D打印技術革命中非常新奇有趣的一個應用，但到目前爲止我們仍然幾乎無法制備具有生理功能並且可以長期存活的複雜組織。不過，從中國科學院遺傳與發育生物學研究所和清華大學傳來了喜訊，兩家單位的聯合研究團隊突破了相關技術瓶頸，成功打印出具有體外活性的心肌組織。
生物3D打印技術難關1
——生物墨水
醫療行業從2014年開始集中關注器官組織的3D打印技術，其中最爲人所知的主要是利用金屬、陶瓷、塑料等材料制成填充物，修複骨骼等堅硬的人體部分。此外，3D打印技術還可以制成心髒等髒器的硅膠模型，以便外科醫生在正式手術前研究療法或進行演練。
之後，隨著生物3D打印技術的發展，如何選擇合適的材料和工藝，實現打印皮膚、眼角膜這些既需要生物相容性、也對柔軟度和韌性有較高要求的組織和器官，成爲了如今的研究熱點。與此同時，生物墨水這一新概念也逐漸走進了大家的視野。能否打印出人體器官組織，最關鍵的技術之一便是用于3D打印的原材料，也就是生物墨水。
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在目前的生物3D打印技術中，單獨的細胞本身無法充當打印材料，因此需要一些特殊的物質，作爲支撐細胞存活的基質。基質與細胞融合後，混合物再從打印機的噴頭中噴射出來用于打印，這種混合物便是生物墨水（有時生物墨水也單指基質本身）。根據制法、原料的不同，生物墨水的性能也不盡相同，但成分來說大多是含有幹細胞的水凝膠。以膠原、明膠、玻尿酸、褐藻酸以及納米植物細胞等生物聚合體作爲基礎的生物墨水，具有良好的生物相容性，同時容易進行3D打印。打印出的構造可以模仿真實的細胞間基質，這也讓打印複雜的立體組織結構成爲可能。
生物墨水對材料的要求極高，必須滿足以下三點才可以打印出合適的組織。第一，細胞相容性，以保持幹細胞的活力。第二，合適的硬度，以保持幹細胞的形狀。第三，適宜的柔軟度和粘度，以保證其能被打印機的噴嘴噴出。
爲了滿足這些要求，科學家們進行了不斷地實踐。2017年，瑞士廠商推出了一款新型的合成生物3D打印墨水，其主要成分是水凝膠，能提供一種三維的肽納米纖維支架，從而促進細胞的生長和移動。之後，蘇黎世聯邦理工學院複合材料實驗室的研究團隊，研發出了一種內含不同種類細菌的3D打印生物墨水，依據各種類型細菌的特性，可以適用于皮膚移植、化學物質降解等多個領域。2019年，英國紐卡斯爾大學使用生物墨水成功打印了人體角膜，整個生産過程不到10分鍾。研究人員將來自健康供體角膜的幹細胞與藻酸鹽和膠原蛋白混合在一起，創造出了這款新型生物墨水。
生物3D打印技術難關2
——打印機
3D打印組織器官除了對生物墨水有極高的要求，也需要能配合其使用的打印機。2016年，瑞典一家公司就推出了使用生物墨水的專用3D打印機。他們研發出的配套生物墨水是以納米纖維素爲基礎的水凝膠，這種材料提供了與細胞外基質相似的結構，能夠讓細胞與墨水混合打印。該3D打印機只要先進行立體印刷，再對打印完的結構進行交聯，形成的組織就變得容易後處理並且耐沖擊。
大多數3D生物打印機都采用了特殊的結構，這也讓液滴噴射過程中，剪切力和液滴的沖擊力對細胞活性造成的沖擊可以最小化。打印機的噴頭孔徑一般爲150微米到2毫米之間。打印過程中細胞或分子保持液態，打印後可以短時間凝固，呈現黏彈性狀態。這種液態到固態的變化可以盡量減少對細胞、生物活性因子以及其他微粒的損傷，保證細胞的存活，從而有利于體外培養。打印過程中，需要將生物墨水打印在生物支架上，打印後該支架不僅能起到維持細胞混合體三維結構的作用，同時還可以維持後續細胞的生長和存活率。隨著細胞的成活以及組織的形成，這些生物支架又可以經處理自行降解。
生物3D打印技術難關3
——印刷工藝
在生物墨水和打印機之外，還有一項因素非常關鍵，這就是印刷工藝。好的工藝可以將材料和設備本身的潛力發揮到最大，同時盡量避免暴露材料或者設備的缺陷。很多時候材料和設備的性能提升會陷入瓶頸，這時就需要仰仗于工藝角度的創新。當然，工藝本身和材料與設備並不能嚴格割裂，很多時候工藝的改進過程本身也會對材料和設備進行升級。
之前的生物3D打印技術存在的最大問題就是很難重現真正的組織結構，打印出的産物並非是三維有機體，而是一個細胞群構成的團塊。團塊中細胞之間的連接方式以及細胞在基體中的位置，都非常的隨意而松散，與真正生物體中的有序結構相去甚遠。而器官又是在組織的基礎上形成的，假如連接近真實情況的組織都無法生産，3D打印器官就是更加遙遠的夢想了。不過，本次中國科學家們獲得的新成果，就很好地再現了打印組織的三維結構，這其中的關鍵就是打印工藝的革新。
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研究團隊首先將六軸機器人的設計原理融入到生物3D打印技術中，這種機器人具有六個可以360°自由轉動的關節，所以改進後的3D打印機可以在空間內以任意角度進行細胞打印，極大地增加了3D打印的靈活性。傳統技術條件下，打印過程一般爲自下而上的逐層累加，細胞和血管網絡也因此而難以有機融合。
我國研究人員重新設計了循環式的“打印-培養”工藝，不追求一次成型，添加了培養工序。具體而言就是在血管支架上打印出若幹層細胞後，再對其進行的一段時間的整體共培養。當打印細胞之間誘導出具有生理功能的胞間連接和新生毛細血管網後，再進行新一輪細胞打印。這種方法雖然在生産效率上處于劣勢，但在印刷質量方面具有優勢，不僅可以更好地再現組織結構，還可以保證打印組織的長期存活。
經過種種努力，我國科研人員最終研發出了具有內生毛細血管網絡，且能夠在體外存活的心肌組織。更絕的是，這些組織可以在體外起搏超過6個月，展示出了良好的生理活性和應用前景。將類似的工藝應用于其它的幹細胞和生物墨水體系，就有希望誘導培養出其它的人體組織。在未來，3D打印所需的幹細胞將直接來自于患者，這些自體細胞在移植入身體後，將不會産生免疫排斥反應，從而同時解決供體不足和免疫排異這兩大難題。
一個“小問題”
抑制增材制造的氧化
廣東省科學院智能制造研究所研究員畢貴軍團隊與新加坡南洋理工大學、澳大利亞斯威本科技大學等科研人員合作，利用TiC顆粒原位抑制氧化提高增材制造材料性能的新方法。
氧化問題是增材制造過程中常見的問題之一，嚴重的氧化會導致金屬材料性能（尤其是韌性）變差。直接能量沉積法是主要的增材制造方法之一，由于其整個過程在開放環境中進行，因而在打印過程中更容易産生氧化。目前，科研人員主要是通過優化參數、優化保護氣體的防護效果等方法來避免氧化，但效果並不理想。
在該項研究中，科研人員利用TiC顆粒對激光的高吸收率以及與氧氣的原位反應，成功抑制了激光輔助增材制造（Laser Aided Additive Manufacturing, LAAM）過程中的氧化，並提高了材料的力學性能。研究發現，316L粉末在激光輔助增材制造過程中容易與氧氣反應生成Si/Mn/Cr的大顆粒氧化物並産生聚集，破壞材料性能。而TiC對激光的吸收率遠高于316L，並且更易于和氧氣發生反應，産物爲CO2和細小的TiO2，CO2逸出熔池而降低氧含量，細小而均勻分布的TiO2可以起到彌散強化作用，從而提高增材制造材料性能。
3D打印
技術重要，安全更重要
3D打印，尤其是金屬粉末的處理必須格外小心，並且在可能的情況下，應在保護性氣氛中進行。目前，全封閉的工藝流程正在被設備制造商所重視，以SLM Solutions爲代表的金屬打印機品牌商從粉末的灌裝、清理甚至中途加裝等所有流程均實現了全封閉操作，這種空間分割或封裝最大程度的減少了粉塵的暴露和危害。在這種情況下，3D打印手套箱就成爲了一種優先的設備選擇。
（大型金屬3D打印手套箱）
3D打印技術作爲一項前沿性、先導性非常強的新興技術，對傳統制造業的工藝改造和新材料的廣泛應用具有顛覆性的意義和作用。我們制造的3D打印手套箱（增材制造保護手套箱）針對航空航天特殊零部件的加工所需要的環境而設計的：3D打印設備一般采用送粉成型或鋪粉成型兩種，每種成型設備其需要的手套箱設計要求不同，爲此需要啊根據不同需求來設計手套箱提供可靠的解決方案。
金屬3D打印惰性氣體保護系統是一套高性能、高品質的自動吸收水、氧分子的超級淨化防護手套箱，提供一個純化工作環境需求的密閉循環工作系統，可以滿足特定清潔要求應用的1ppm的O2和H2O惰性的氛圍環境。實現了將選擇性激光溶化裝置本體放置在一密封箱體內，該密閉箱體與多級粉塵手機裝置和風循環裝置形成閉環，氩氣在該閉環內循環，系統中的氣氛水含量達到小于1PPM指標，氧含量達到小于1PPM指標，實現超高純工作氣氛的環境，加工的産品可直接應用，減少再處理環節，是一套滿足科研開發而設計的經濟型循環淨化系統。
（大型金屬3D打印手套箱）
技術優勢
●解決3D打印手套箱大體積密封的可靠性。
●解決3D打印手套箱信號線及動力線高度集成進箱密封防幹擾問題。
●解決3D打印手套箱工作時煙塵淨化問題及過濾器更換周期及壽命問題。
●人性化專業化設計，箱體外形美觀，箱體上大型門的密封性極好，開啓方便簡單。
●解3D打印手套箱送粉器送粉進氣或鋪粉設備鏡頭吹氣與手套箱箱體壓力控制。
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