今年9月至10月上旬，美國(guó)增材制造行業(yè)雜志（Additive Manufacturing Media）舉辦了首屆突出3D打印創(chuàng)新競(jìng)賽，經(jīng)過1個(gè)月的線上投票后最終決出3件獲獎(jiǎng)作品。在10月12日至14日舉辦的“2021年增材制造大會(huì)暨博覽會(huì)”上，主辦方展示了包括獲獎(jiǎng)作品的12件入圍作品。

據(jù)悉，獲獎(jiǎng)的3件打印作品代表了3個(gè)項(xiàng)目類別。最佳生產(chǎn)部分項(xiàng)目的參選對(duì)象是當(dāng)前正在銷售或使用的產(chǎn)品或組件（3D打?。?；最佳概念驗(yàn)證部分項(xiàng)目的參選對(duì)象是尚未投入生產(chǎn)，但可以說明增材制造未來應(yīng)用進(jìn)展；最佳定制解決方案項(xiàng)目的參選對(duì)象是解決獨(dú)特一次性問題的部件。

展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，3件獲獎(jiǎng)作品吸引了不少參會(huì)觀眾的目光。最佳生產(chǎn)零件：AKZ FDS適配器；最佳定制解決方案：小狗輪椅；最佳概念驗(yàn)證：航空電子熱交換器。

適配器AKZ FDS

機(jī)床制造商DMG MORI通過激光粉末床融合生產(chǎn)了AKZ FDS適配器，以輔助CNC機(jī)床。適配器安裝在機(jī)床主軸上，將冷卻潤(rùn)滑劑和油氣混合物輸送到切削刀具。與之前的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，這種3D打印設(shè)計(jì)僅用五個(gè)部件替換了原先的71個(gè)部件。該適配器還改善了零件內(nèi)部的流體流動(dòng)，重量?jī)H為原來的一半。

定制小狗輪椅

這款定制輪椅專為救援犬Wobbly Hannah而設(shè)計(jì)，由材料公司Braskem和3D設(shè)計(jì)公司Dive Design共同打造。Hannah受到一種稱為小腦發(fā)育不全的神經(jīng)系統(tǒng)疾病影響，這種疾病使其肌肉運(yùn)動(dòng)和平衡變得困難。最終成型的產(chǎn)品根據(jù)小狗獨(dú)特的身體和動(dòng)作快速設(shè)計(jì)，并在不到60天的時(shí)間內(nèi)使用熔融沉積制造（FDM）打印最終零件。輪椅的80%材料由碳纖維增強(qiáng)聚丙烯長(zhǎng)絲制成，成型后產(chǎn)品整體輕質(zhì)。

航空電子熱交換器

Advanced Engineering Solutions生產(chǎn)的這款熱交換器用于冷卻直升機(jī)的變速箱油。通過直接金屬激光燒結(jié)制成的陀螺晶格形式無法通過機(jī)械加工完成。打印出的幾何形狀將換熱器的效率提升了四倍，同時(shí)將裝置的尺寸減半。該設(shè)計(jì)在打印時(shí)不需要內(nèi)部或外部支持。目前正在測(cè)試熱交換器的結(jié)構(gòu)和熱性能。

部分入圍產(chǎn)品一覽

底盤螺旋彈簧套

福特汽車公司開發(fā)了這種雙倍率底盤螺旋彈簧套筒作為售后零件。以前，這部分是通過擠壓成型制成的。通過3D打印優(yōu)化了零件的重量和使用材料，并通過消除先前設(shè)計(jì)中所需的套筒和彈簧之間的粘合劑簡(jiǎn)化了組裝。

脊柱醫(yī)療植入物

由NuVasive提交的Modulus ALIF是一種3D打印的多孔鈦植入物，用于前路腰椎椎間融合 脊柱手術(shù)。該植入物專為增強(qiáng)骨整合和生物力學(xué)特性而設(shè)計(jì)，與實(shí)心鈦植入物相比，可以增強(qiáng)可視化。它還包括一個(gè)零步鎖定機(jī)制，為螺釘放置提供明確的觸覺和視覺確認(rèn)。通過激光粉末床融合生產(chǎn)，鈦植入物不需要任何打印后加工。

Quorum假肢

產(chǎn)品由Quorum Prosthetics開發(fā)，是一種具有三個(gè)獨(dú)立可調(diào)區(qū)域的假體關(guān)節(jié)窩，允許佩戴者快速修改壓縮和整體尺寸以實(shí)現(xiàn)更好的貼合度。套筒可以快速戴上或脫下，使用戶能夠即時(shí)進(jìn)行調(diào)整。由于3D打印，每個(gè)設(shè)備還可以基于掃描為每個(gè)佩戴者實(shí)現(xiàn)定制。插座使用多射流熔融（Multi Jet Fusion）打印，與傳統(tǒng)的手工制作的碳纖維插座相比，更輕、體積更小。

自定義UAM條碼

Fabrisonic使用超聲波增材制造為太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建組件，這些組件的唯一標(biāo)識(shí)隱藏在零件中。條形碼由鋁和銅的交替層形成，用作零件標(biāo)識(shí)。混合固態(tài)3D打印工藝使制造商能夠在零件內(nèi)包含嵌入式傳感器。全厚度條形碼既無法檢測(cè)，也無法偽造。