D.W. Clark是一个砂模和砂芯铸造厂，位于马萨诸塞州的美东布里奇沃特和汤顿。这家公司采用Viridis3D RAM系统，让他们的砂模铸造进程流程化，实现顾客要求的复杂几何形状以及内部通道。

砂模铸造优势在于形状和尺寸可以很灵活，产量更低但是低成本高效益。D.W. Clark可以使用数百种合金，制造出不同形状和尺寸的砂模铸件。他们的制造和信息系统可以充分利用合金种类多的优势，当顾客有某些特定的要求时，他们可以快速交付。

该公司用Viridis3D的机器人辅助增材制造系统（RAM）来3D打印砂模和型芯，又快又经济实惠地制造出高质量零部件。

“Viridis3D RAM系统将我们的程序流程化，从3D建模到铸造模拟，然后发送到3D打印机，实物还原数字化文档。”D.W. Clark的总裁Jeff Burek说道。

与传统机器的使用粘接剂喷射系统不一样，Viridis3D的RAM 系统是一个非常简洁的系统，Viridis 3D 系统能够在ABB的IRB260工业机器人上安装宽达28英寸的巨型打印头部，在一个宽敞的工作空间下，直接在工作桌子上打印砂模和型芯。

以传统的CAD文件为指引，机器人的手臂沿着传统的笛卡尔轴运动，打印Viridis 3D 系统可以伸展的范围。目前，Viridis3D RAM机器有三种尺寸的机型，分别是RAM123 (1’x 2’x 3’)、 RAM 224 (2’x 2’x 4’)和 RAM 336 (3’x 3’x 6’)。

这个系统先把沙子放在一个漏斗输送系统中与催化剂混合，然后填充到在打印头部后面的托盘。这个机器人把打印头部放在桌子上，掉砂，然后从一个通道洒出来，再用呋喃粘接剂喷射液粘接砂粒。

当设置下一个通道时，这个机器人通过升降来打印下一层想要的层厚，一直重复这个过程知道完成最终的产品。

“Viridis 3D系统的其中一个优点是可以打印复杂的图形，如不同尺寸的叶轮。”D.W. Clark的铸造工艺工程师Graham Cochrane说道。

Viridis让他们更快完成工作。这让他们有了价格上和交付周期的优势，吸引更多的新顾客。

Jeff Burek举了他的顾客的一个例子，“我们有个顾客，他想让我们在两周内完成。而我们无须让机器多次运作，只需要花几天时间把模型设计出来，对模具做编辑然后用Viridis打印，就可以完成交付。”

“我们的任务就是使用先进的铸造技术，给我们的顾客提供最好的铸造服务，而RAM 系统就是其核心部分。”Jeff Burek说道。

文章来源：3D打印EnvisionTEC

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随着3D打印在首饰行业走向产业化，3D科学谷认为3D打印将为首饰行业带来四大改变：制作流程的改变、定制化服务、更复杂的设计、以及平台商业模式。

本期，3D科学谷与谷友一起来感受一下，3D打印将使首饰的行业变得如何与以往不同。

图片来源：3D科学谷

3D打印在首饰制作流程中的切入点

3D打印用于首饰行业，3D科学谷认为可以通俗的按照两大类应用来看：

一种是间接制造，通常会3D打印蜡模以用于铸造，而不是采用直接金属3D打印机工艺。使用蜡质材料由高精度的3D打印机打印出来。然后，把蜡质模型放入一个容器，在容器中倒入液体石膏充满并覆盖住蜡模。当石膏凝固后，取出模型并放入熔炉将蜡材料熔化，剩下的石膏部分就变成了倒模。再将熔融的饰品金属倒入石膏倒模，待金属凝固，最后将石膏部分敲碎去除。这种方式相比于传统的开模方式已经大大丰富了首饰的设计，缩短了首饰制造的流程，提高了首饰制造的效率。除了3D打印蜡的材质，还有一种方法是3D打印树脂的材质，用树脂代替蜡来完成熔模铸造。

另一种是直接打印贵重金属或塑料。直接打印金属粉末的技术也包含两种，一种是SLM选择性激光熔化技术，这种技术尤其用来打印黄金。一种是SLS选择性激光烧结技术，使用激光加热金属粉末在其还未达到熔点时就形成固体的一种工艺。然而银固有的高反射率使得它不适合用于SLS选择性激光烧结技术来打印，银在熔融的时候只有很少的光被吸收，不过这个问题目前已经被Cookson贵金属公司（英国）解决，他们的工匠把银与一种粘合剂混合在一起，从而有效地降低了其反射率。

以上两大类方式主要用于打印金属饰品，在打印塑料饰品方面，3D打印饰品的表面光洁度、产品质量和颜色的单一性等问题一直受到争议，也有些业内外人士认为3D打印成品无法与通过传统制造方法和材料制成的产品相竞争。不过，这个现状最近获得了突破，比利时的Materialise推出了一种新的表面处理服务Luxura，通过这种处理服务可以为3D打印的可穿戴物品带来非同一遍的外观和手感。

图片来源：3D科学谷

典型设备包括

3D打印蜡：SolidScape的MAX系列, 3D Systems的ProJet系列 …

SolidScape: 美国Stratasys旗下子品牌，得益于微米级的高精度，可以100％铸造蜡模打印成品。知名珠宝商美国珍珠（American Pearl）之前已开发出了一种将CAD软件与Solidscape T-76 3D打印机结合在一起的在线珠宝设计定制系统。该系统允许消费者定制他们的设计，并能够在三、四天内发货。在中国，SolidScape与2015年宣布与康硕集团的合作，并计划推出产业化饰品3D打印生产模式。

3D Systems：3DSystems的ProJet™ CP 系列可以大规模地实现100%失蜡模型的生产。

3D打印树脂：EnvisionTec的DLP和cDLM技术系列，DWS的XFab系列，Formlabs系列以及Asiga、Miicraft、Titan 1、M-One、三纬国际、珠海西通等…

EnvisionTEC：EnvisionTEC新推出的连续数字化光制造专利技术cDLM™（Continuous Digital Light Manufacturing）3D打印机可以在几分钟内打印出用于熔模铸造的母模，而不是像原来那样需要几个小时。Micro Plus cDLM的打印速度为每10—20分钟打印约25.4毫米高的物体，最大3D打印尺寸为45×28×75毫米。

DWS: 意大利增材制造企业DigitalWax Systems－DWS公司专注于研发和生产专业级的快速成型设备，应用于饰品、牙科、工业制造等行业。DWS自主研发的树脂类耗材，具备很好的柔韧度，能保持成型形状。

FormLabs: Formlabs新推出了一款经过改进的、全新可浇铸树脂配方。这款新型可浇铸树脂将拥有比以前的配方更接近蜡质的外观，这会使用户更佳易于检查3D打印部件的细节和发现任何缺陷。另外，Formlabs正在通过与全球领先的珠宝设备分销商Gesswein的合作进一步加强在珠宝制造领域的行业渗透。

3D打印贵重金属：EOS的M080, Concept Laser的M-Lab, Realizer的SLM50…

EOS: EOS的Precious M 080的激光烧结设备来直接3D打印贵金属首饰，普通的激光烧结机往往会产生很多空隙，甚至有些地方粉末不被融化而流失掉。对于金粉这样的昂贵材料来说，避免材料浪费相当重要，Precious M 080的优势在于充分熔融金属粉。软件方面，通过跟软件公司Delcam合作，还开发了一款专门针对3D打印而对珠宝设计进行渲染的软件工具。

其他金属3D打印设备，请参考3D科学谷发布的一张图看懂世界范围内金属3D打印>>

饰品的数字化制造

在珠宝平台订购服务方面，珠宝商Orori曾经拥有一堆实体珠宝商店，但2012年该公司关闭了这些商店并转移到电子商务的业务模式。现在，在线珠宝商Orori又开始向他们的客户提供定制3D打印珠宝服务。当然，Orori的商业模式是否成功，还需要基于其自身的核心竞争力是否能真正为市场创造价值。

在个性化定制方面，来自麻省理工毕业生所创建的企业Nervous Systems发布了很多可圈可点的软件及饰品设计，其中Floraform在生成首饰时会把人体作为环境约束条件输入，这样每件珠宝在“生长”的过程中会记住手指、手臂、或颈部的形状以达到完美的匹配。最终的效果就像是首饰围绕着人身体自然生长出来的那样。不仅仅是Nervous Systems，个性化定制可以说将催生一大批设计师为主导的品牌，这其中包括中国的极致盛放以及美国的MOCCI等。

而在实现更复杂的饰品设计方面，这可以说是3D打印的一大优势之一，即打印成本对产品设计的复杂性不敏感。而通过传统的加工工艺，产品越复杂，其生产成本越呈直线上升的趋势。3D科学谷认为随着Generative Design-创成式设计日渐成熟，下一步，更多富有美感的饰品设计可能不是来自人工设计，而是来自计算机算法自动生成的设计，而这方面，Nervous Systems已经把创成式设计在饰品领域的应用推向前沿。

3D科学谷认为3D打印技术在饰品行业的应用将催生数字化制造的商业平台与商业模式，通过大量的3D打印机将网站平台发过来的建模数据打印成蜡模，再转到另外一个工厂进行下一到工序。最后经过快递到达消费者手中。个性化定制与标准化大规模生产将不再冲突，而是成为我们生活的常态。

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除了3D打印蜡的材质，还有一种方法是3D打印树脂的材质，用树脂代替蜡来完成熔模铸造。

2016年6月4日，全球领先的专业级3D打印解决方案供应商EnvisionTEC在JCK拉斯维加斯贸易展上推出了其连续数字化光制造最新专利技术cDLM™（Continuous Digital Light Manufacturing）。同时展出了该技术的Micro Plus cDLM 3D打印机，Micro Plus cDLM使用工业级的UV LED光引擎，集成Wi-Fi功能并配备方便的触摸屏操作系统。这款3D打印机可以在几分钟内打印出用于熔模铸造的母模，而不是像原来那样需要几个小时。Micro Plus cDLM的打印速度为每10—20分钟打印约25.4毫米高的物体，最大3D打印尺寸为45×28×75毫米。

EnvisionTEC公司认为通过EnvisionTEC的cDLM技术，从设计到熔模铸造，时尚戒指可以在一天之内完成这些工序，这对于珠宝首饰市场来说是一项具有广泛应用前景的技术。

石墨烯本质上是碳的一种形式，就像钻石或铅笔芯。但与大多数形式的碳不同的是，石墨烯是一种只有单个原子厚的六边形片组成的二维材料。这就意味着，它可以被制造成具有任意尺寸形状的物体，但其属性特别有趣。石墨烯不仅仅是非常轻、灵活，并且极其耐用（比钢强度要大约100倍），它也是一种非常有效的热和电的导体，并与人类细胞组织相容。

石墨烯基本上涉及的是单个原子粒子，理论上非常适合3D打印。几个月前，英国的团队成功地做到了这一点。

但是，目前美国西北大学已经使用不同的方法设法通过3D打印（通过挤压）打印出任意形状、导电的、具有机械弹性和各种形状和尺寸的生物相容性支架。截止目前，他们的测试表明，石墨烯支架可被制成直径范围100到1000微米，非常灵活。

这种新型的和令人兴奋的创新已经被美国西北大学的生物纳米学院材料科学和工程专业的助理教授Ramille N. Shah和Surgery Simpson Querrey助理教授开发出来。

与众多研究生队伍一起，利用envisionTEC BioPlotter 3D生物打印机，西北大学的团队已经利用比之前更高的石墨烯含量，创建出一种3D打印物质。他们表示，从3D打印的角度来看，石墨烯先前已被纳入3D打印材料，但大多数这种构建体包含的总固体复合物不超过体积的20%，获得高水平石墨烯和其结构功能的关键是一种特殊的被称为PLG的生物相容性粘结剂。

Shah解释道，他们的工作是出于为医疗应用创建更多创新的生物材料棗特别是神经组织再生棗这相对便宜且容易生产。这些石墨烯油墨非常适合该功能的实现。简而言之，通过对分散的石墨烯粉末进行弹性体混合和组合，开发出石墨烯油墨。这种弹性体组合物随继被增稠和减少。这种工艺理论上可以做任何规模的物体，确保足够的医疗供给。

Shah表示，他们的测试已经表明，这些油墨特别适合医疗应用，因为它们是手术良好型的，且可制成任意尺寸的，缝合到人体组织中。尤其有趣的是，在干细胞中使用的石墨烯结构将成为神经细胞的一部分。研究已经显示了3DG支架在没有任何其他神经生长因子或外界刺激下，诱导成人间叶干细胞的神经分化的能力。这是一个重大发现，即支持诱导特定细胞反应的材料本身的使用，这些材料可用于组织工程和再生医疗应用。

因此，这一令人兴奋和全新的革命性3D打印油墨可能会鼓励受损或无功能的组织，如神经、骨骼，甚至是心脏肌肉的再生。因为他们也比较容易（及廉价）地在医疗环境中生产和使用，石墨烯油墨将对医疗行业带来巨大改变。除了这些明显的医疗应用外，可植入式生物传感器和大量电气装置也可采用石墨烯来开发。

来源：工业和信息化部电子科学技术情报研究所 宋文文

最终，丹麦的Widex公司发明了3D打印助听器的专利。紧接着，在2001年丹麦瑞声达公司也引入了3D打印助听器技术。瑞声达在2003年采购了第一台EnvisionTEC的3打印机。最初，该公司已经拥有一台3D Systems公司的SLA （光固化成型技术）和一台SLS （选择性激光烧结技术）3D打印机，及一台Sytratasys Prodigy™ 3D打印机。

Russ Schreiner 是瑞声达公司研发总监，也是快速制造项目的负责人。Russ的工作包括生产流程、流程质量管理以及采购3D打印设备。 他还需要和软件公司一起测试3D打印产品的性能。

瑞声达对EnvisionTEC 3D打印设备的投资

Russ表示瑞声达最终决定投资EnvisionTEC的3D打印设备，是因为EnvisionTEC的3D打印机占地面积小，而且节省打印材料、易于操作。

制造助听器通常有多个步骤。在传统的方式下，技师需要通过患者的耳道模型做出注塑模具。然后通过紫外线得到塑料产品。通过对塑料产品进行钻音孔和手工处理后得到助听器最终形状。如果在这一过程中出错，就需要重新制作模型。

3D打印技术带来的助听器制造流程的改变

助听器行业对于实现批量定制化有需求。 而EnvisionTEC的3D打印设备可以满足这样的需求，并且产品精度可达到微米级。 瑞声达购买了40台EnvisionTEC的设备： 多台Perfactory®型号的3D打印机和6台DDSP 设备，1台Perfactory® Micro设备，及2台3Dent™ 设备。

目前使用3D打印机制作助听器的流程，始于患者耳道硅胶模或印模的设计，这个步骤是通过三维扫描仪来完成的。 然后使用助听器行业专用的CAD软件将扫描数据转为3D打印机可读取的设计文件。 设计者可以通过软件修改三维图像，及创建最终的产品形状。

Russ表示，CAD软件可以同时设计50种不同型号的产品。他们还使用Materialise 公司的Magics 快速成型软件来优化三维文件。 每当3D打印机完成一批量产品的打印之后，技师就可以将产品取出并完成后处理工作。 同一批打印出来的每一件产品都是定制化的。

3D打印技术制作助听器的优势

引入EnvisionTEC 系统之后及数字化处理方案之后，瑞声达制作助听器的人工成本显著下降。通过一个托盘同时打印多个定制化的助听器外壳的3D打印技术，已经取代了过去需要手动处理定制化助听器外壳的步骤。

除了成本下降，3D打印技术还给助听器制造增加了灵活性。只要可以提供患者的扫描数据，在任何一台打印机都可以打印出定制化的产品。

（文章来源：EnvisionTEC, 有3D科学谷编译整理，转载请链接至：www.51shape.com）

3Shape 是一家位于哥本哈根的公司专注于开发3D扫描仪和CAD/CAM 软件，为牙科行业提供高科技含量的解决方案。3Shape Implant Studio(植入物工作室)软件提供为牙医提供整体的平台， 在该平台中牙医可以紧缺的设计牙科植入物和钻孔导向器。钻孔导向器作用是精确的引导牙医钻孔过程，让手术过程按照可预见的方式进行。

得益于3D打印技术，牙科医生现在能够更加快速的得到更加精确的钻孔导向器。3Shape 公司已经和3D打印厂商EnvisionTEC联手，通过为牙科用户提供专业级的导向器3D打印解决方案。

EnvistionTEC 钻孔导向器专用3D打印机Perfactory Micro DGP，可以直接生产用3Shape Implant Studio(植入物工作室) 软件设计的导向器。

“能够通过EnvisionTEC Micro DGP 钻孔导向器专用打印机和3Shape Implant Studio 植入物专用软件为牙科诊所用户提供专业的手术导向产品解决方案，我们感到非常自豪。”EnvisionTEC 北美地区的牙科渠道总监Doug Statham表示， “我们为用户提供的先进数字化牙科解决方案，让牙科用户如虎添翼。”

EnvisionTEC Micro DGP牙科钻孔导向器专用3D打印机的技术参数：

（本文编译自：3dprint.com，转载请链接至：www.51shape.com）

SSK使用EnvisionTEC的3D打印设备已经超过5年了，时间证明他们当初的选择是正确的。因为业务需要，SSK 计划投资新的EnvisionTEC 3D打印设备。

Perfactory DDP 和 PixCera 3D打印设备无论是速度和精度都能够满足SSK日常生产需求。配合使用Perfatory RP（快速原型）软件，SSK的员工操作3D打印机更加简单，在短时间内就可以使用3D打印机生产出高质量的产品。

EnvisionTEC的3D打印设备在SSK牙科实验室运行平稳。由于使用EnvisionTEC打印机时，即使更换打印材料也无需更换底板和树脂材料容器，这让SSK的牙科技师们能够便捷使用不同材料进行生产。除了进行日常生产，SSK牙科实验室还使用EnvisionTEC 3D打印机研发包括种植牙在内的多种新工艺。

对于Perfacotry DDP 3D打印系统，SSK牙科技师的感受是易于操作，特别是用该系统生产的精确的钻孔导向器给他们留下深刻印象。此外，该系统在更换打印材料时体现出的便捷、“零浪费” 也给SSK用户留下良好印象。使用Perfactory DDP 3D打印机，SSK在3.5小时内可以生产60个牙冠或牙桥。在5-6小时之内可以生产5个铸模。24小时之内可以生产出300-400个牙桥或牙冠。SSK的牙科技术预计，如果使用不同打印平台的尺寸和不同的布局，打印效率最高时每天可以生产出约500个牙冠或牙桥，或约20个铸模。

EnvisionTEC为SSK提供周到的售后服务与支持。SSK 牙科技师在工作中遇到的问题都得到了快速响应和解决。

（来源：EnvisionTEC;编译：3D科学谷，转载请链接至：www.51shape.com）

最新的 Xtreme 3SP打印机, 打印尺寸最大为254×381×330毫米，X、Y轴最大分辨率约为100微米，可用于快速而高效地创建模具、原型，甚至最终使用的产品。与EnvisionTEC其他的3D打印机产品一样，Xtreme 3SP可以实现光滑、高品质的表面光洁度，该机器还配置了一个独立的计算机控制系统。

最新的软件Perfactory®3.0，是其Perfactory软件的最新版本，进行了几项大的更新，包括其自动支持功能、以及新的记忆保存功能。这些最新的更新会使当前的软件界面更容易使用，同时提供了附加的新功能，并可以提升任何一款EnvisionTEC 3D打印机的性能。

另外新的打印材料包括针对工业设计市场的Superflex、ABS Flex、ABS Tough。这三款材料都可以用于原型或制造最终使用的零部件。此外，该公司的Perfactory系列3D打印机也将推出几款新材料，包括RC70和RC90。这两种材料都很适于高细节的硅胶成型，其中RC70更适合玩具、精细的外壳和装饰性饰品，而R90则适于珠宝制作。

该公司还将推出新型Ortho Tough 3SP材料，可用于ULTRA 3SP Ortho 3D 打印机，制作牙科正畸模型。

除了牙科市场的近垄断地位，在助听器市场，EnvisionTEC公司产品的全球市场占有率超过60%；在珠宝行业，EnvisionTEC公司perfactory®系列产品的全球市场占有率超过50%。EnvisionTEC公司是许多世界著名公司的优秀合作伙伴，为其在特殊市场领域提供一套完整的解决方案。公司现已成功的将3D成形技术与助听器行业、牙科行业、珠宝行业设计软件包集成。

（本文内容由3D科学谷编译自3dprint.com,转载请链接至：www.51shape.com）

客户既可以选择原创的首饰也可以选择3D打印的定制化首饰，例如将诗歌中的文字用华丽的几何形状打印出来，做成一个项链的吊坠；还可以将自己手写体的姓名打印出来做成戒指或项链。

绝大多数产品使用树脂材料做的，这标志着一个全新的起点。因为迄今为止，大多数创业型企业都是依靠成本低廉的FDM技术，而高质量的树脂制造则主要由工业级的珠宝商所占领。

高品质入门级的SLA 3D打印机价格有下降的趋势，例如FORM1、3D Systems 的Project 1200 以及DWS XFab系列。DLP技术成本也有下降的趋势，市场针对以树脂作为制作材料的小型公司及设计师的开源DLP 系统越来越多。近几周来，欧特克（Autodesk）公布了开源的DLP 3D打印机印证了这一趋势。Envisiontec在这个领域经营多年，与3D Systems类似也提供价格低于工业级3D打印机的微型打印机。 这个领域的其他公司还包括，Asiga、Miicraft、Titan 1、M-One等。

对于在线3D珠宝商Tripsion，利用SLA技术不仅可以准备蜡模铸造，还可以直接制作最终的首饰，再加上苛刻的处理细节和有质感的材质，最终打造出精美的产品。Tripsion 的产品价格在10欧元到20欧元之间。

(3D科学谷编译自3D Printing Industry, 欢迎转载并链接至：www.51shape.com)

骨性关节炎的发生是由于年龄的增长，一般的运动磨损使得关节退化，导致软骨的丧失。软骨是一种为骨头之间的衔接提供缓冲的柔韧组织。一旦软骨丧失，骨头会互相摩擦，从而引起难以忍受的疼痛。传统治疗方法主要是利用药物来减缓疼痛，严重着可以更换人工关节。

“骨关节炎对人们的生活质量造成非常大的影响，我们需要了解该疾病的起因并找到有效的治疗手段。” Rocky Tuan博士称。“我们希望目前在研发的方法，无论对于疾病的研究，还是在找到治疗人类软骨退变或关节损伤的最终方法方面，都能真正发挥作用。”

Tuan博士的团队一直致力于通过3D打印病人自己的干细胞形成软骨组织。研究人员将干细胞与一种细胞生长基质混合在一起，通过3D打印挤出。这种生长基质不仅能够帮助干细胞按照指定的形状生长，而且还是一种生物肥料，能够提供促进那些细胞繁殖的物质。

“我们的方法是通过提供细胞所需要的一切，加快了它们的生长过程。同时制造一个支架，让组织按照我们设计的确切形状和结构生长。” Tuan博士说。

研究人员最终的目标是用导管直接在患者病灶处3D打印软骨的干细胞。例如，如果患者的膝盖周围有软骨损失，外科医生可以打印一个干细胞的混合物到这个人的腿里，使其逐渐成长为新的软骨。除了为骨关节炎患者减轻痛苦，该技术也可以用于救治战场上受伤的士兵，或者意外交通事故的受害者。不像在世界其他地方进行的3D打印软骨研究，这种方法在打印过程中只使用可见光，而其他人大都使用紫外线灯，这种紫外线灯往往会破坏正在打印的细胞。

Tuan博士和他的团队接下来计划将他们的3D打印软骨技术与以前开发的纳米纤维纺丝技术结合起来。他们希望这样能够创建更加精确的软骨结构，可以与人体自然生长的软骨相比。Tuan和他的团队希望这项技术能够彻底治愈那些令人痛苦万分的关节疾病。

（3D科学谷编译自3D Printing Industry和EnvisionTec官网, 欢迎转载并连链接至：www.51shape.com）