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陶瓷擁有很多有用特性，如高強度、高硬度以及耐腐蝕、耐磨損等優點，缺點是無法輕易制成復雜形狀。 3D打印技術能使陶瓷擁有復雜的形狀，但陶瓷極高的熔點又限制了這一方法的使用。 目前幾項陶瓷的3D打印技術不僅效率低下，且打印出來的產品往往內部缺陷大，無法保證性能，本項目采用選擇性激光熔融技術和后續處理工藝可以大幅度提高打印材料的致密性，既能實現材料的復雜結構也保障了材料的各方面的性能。

FED是目前在研的幾種平板顯示器中的一種，也是唯一能夠保持 傳統陰極射線管顯示器（Cathode Ray Tube Display，簡稱CRT）高顯示 質量的新型平面顯示技術。在家用電視機、電腦顯示器、車用顯示器、工業監視器、 醫療儀器設備、軍事、航天等領域有重要應用前景。特別是FED具有比現有的平板顯示技術更高的抗惡劣 環境的能力，在軍事、航天等方面有重要的應用前景。針尖型冷陰極的FED制作成本昂貴，而采用納米線 冷陰極，具有制備方法簡便、電學性質可控等優點。 本技術成果采用自組織生長納米線冷陰極結合微加工薄膜工藝制作高分辨率的FED，在納米冷陰極可 控生長及其柵極微結構集成、納米冷陰極FED器件封裝等關鍵技術取得突破。掌握了從材料、器件結構、 制作工藝到驅動技術的完整的知識產權體系，自主建立起納米冷陰極FED的整套工藝線及其工藝。本技術 成果在大面積玻璃襯底上實現了高精細定位生長納米冷陰極；研制出可用于高分辨率FED的柵極結構納米 冷陰極電子源陣列；開發出了納米線冷陰極FED器件的真空封裝技術；建立起納米冷陰極FED工藝流程； 研制出柵極結構納米冷陰極FED樣機。

激光智能增材制造系統是將激光3D打印系統與激光制造仿真物理模型，CAD、CAE、CAPP、CAM技術，高精度多種在線控制系統相結合的下一代增材制造設備。該系統可根據三維模型特征優化加工路徑；可根據工件材質和性能要求，通過模擬程序得到優化加工參數；在制造過程中，可通過尺寸掃描測量，實時調整加工量；通過溫度、圖像、等離子光譜等傳感器在線采集特征信息，實時調整加工參數；制造完成后，可給出熱處理參數，進一步提高產品性能。系統整體智能化程度高，集成度高，在實現激光金屬3D打印的同時，可大幅提高打印工件的尺寸精度和機械性能。該技術適用于復雜高性能產品設計制造、核心工件再制造、航空裝備、核電裝備、軌道交通裝備、海洋工程裝備等高端制造領域，還可用于模具精準修復。

混凝土3D打印是一種將水泥基復合材料逐層堆疊的新型增材制造技術，因其無模化、自動化、快速化和靈活化的建造優勢在建筑、橋梁、基礎設施等領域迅速興起，并表現出巨大發展潛力.3D打印是無模快速建造過程，可以在沒有模板支撐的前提下，自由靈活的快速建造異型混凝土結構和建筑。 3D打印趙州橋建成于河北工業大學北辰校區熙湖東側河道上，橋長28.10米，單拱跨度18.04米，橋寬4.20米。 3D打印趙州橋參照市政橋梁相關設計規范進行設計,為單跨雙腹拱結構，結構主拱設計為無鉸拱，腹拱為三絞拱，拱上建筑與主拱進行結構剛度分離,優化設計結果。結構安全性系數采用1.1,設計荷載為人群荷載4.2kPa，永久作用有：自重、徐變、裝配式構件殘余收縮、基礎水平和豎向變位等，設計考慮的可變作用有風力、流水壓力、溫度力，設計過程同時考慮的偶然作用有地震力；承載能力按照承載能力極限狀態進行檢算，裂縫及變形按照正常使用極限狀態進行檢算，檢算過程各項荷載以《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》為框架，同時根據3D打印實際情況適當調整荷載分項系數、組合系數等計算參數以保證結構安全性質。橋梁設計過程采用橋博與MIDAS CIVIL,檢算過程采用MIDAS CIVIL,有限元縫隙通過板梁單元進行結構設計，采用實體單元進行連接位置等的細部優化。設計同樣進行了施工階段計算和吊裝過程動態計算，為保證施工工程安全和吊裝后構件的可靠性，施工階段對結構裂縫要求提升至0.2 mm。經檢算各施工階段和成橋后各階段鋼筋拉壓應力及混凝土壓應力滿足要求，結構變形及裂縫滿足要求。   新材料： 3D打印大尺寸結構構件對水泥基膠凝材料的早強快凝等具有更為嚴格的要求，同時需要早期水化放熱低以及后期的低收縮。為了解決此技術難題，3D打印趙州橋項目精選白色高貝利特硫鋁酸鹽水泥、石英砂、石英粉以及玄武巖纖維等，通過不斷優化材料的配合比，制備而成特種水泥基 3D打印復合材料。該材料,3 天單軸抗壓強度 48~52 MPa，3 天水化放熱 220J/g，92 天收縮值 4?。特別地，該材料絕大比例的原材料為白色，很好的提升了打印結構的外觀美觀度。 新裝備： 為了滿足主拱打印的尺寸需求，研發了大型滑軌式機械臂 3D 打印機，機械臂臂展 3.3m，滑軌長度 6.0m，可一次性打印成型長度 11m 左右的結構構件，運動精度 0.1mm。材料的輸送為壓力泵輸送，管徑 30mm，長度 12m，可實現打印過程中的連續和持續供料。同時軟件部分，打印過程中的路徑規劃設計，為本課題組自主設計的一筆成型路徑規劃算法，提高了打印的效率，減少了大尺寸結構打印過程中斷點數量，保證了結構的連續性。新技術： 天津市地基承載力較弱，對拱橋結構的穩定性和安全性影響較大。因此，使用了內嵌式傳感器系統和云平臺系統，實時監測和傳輸拱腳的位移、預應力損失、拱頂的撓度等橋梁的健康狀態。同時使用了北斗，用于監測兩側橋臺的不均勻沉降等信息，建立了橋梁監測的三維可視化管理平臺。

天津大學突破傳統理論的束縛，首次提出了將航空航天領域應用的3D復合材料應用于生物醫學骨科領域的理論構想，并就復合材料在生物醫學領域應用的基礎理論問題進行了研究。研制了三維編織碳纖維/環氧樹脂復合材料骨折外固定架，并在臨床應用中取得了良好的效果。 三維編織纖維/樹脂復合材料不僅提供了足夠的強度和剛度（強度600-1300MPa，模量10-90 GPa），不產生應力遮擋，與傳統不銹鋼骨折外固定架相比，還具有質量輕、在X光片上無遮擋等突出優點。 三維編織碳纖維/環氧樹脂復合材料骨折外固定架及臨床應用 不銹鋼與 3D復合材料固定物X光片的比較

該項目自2004年成功研制出國內第一臺選區激光熔化快速成型機，實現了金屬零件的直接快速成型制造。目前，該金屬零件直接成型項目處于產業化階段，并將數字化、網絡化、個性化、定制化為特點的金屬3D打印技術應用在生物醫學領域中。 主要研發產品是Dimetal系列激光選區熔化成型裝備，包括Dimetal-250，Dimetal-100型成型機。醫學應用研究工作成績包括3D打印在牙科中的應用，如個性化舍側正畸托槽、牙冠固定橋和種植牙手術導板等激光選區熔化直接成型，其中個性化舍側正畸托槽已經獲得廣

產品詳細介紹 特色： 1：模塊化設計 全新高精度金屬智能套件，讓整機的機械性能更加穩定。獨特的模塊化設計讓使用者能夠快速的了解設備原理、輕而易舉的組裝使用起來。從而刪繁就簡的下的是精益求精的結果，在后期改造需求下會更加方便使用者的切入和實現。 2：高精度直線滑臺運動    滑臺外形簡練、全金屬，具有精度高、壽命長、磨損小、節能低耗摩擦系數小、構造緊湊、通用性強等特點；組裝容易并具互換性、定位精度準確、效率高。 3：十步拼裝完成 Panowin F1注塑開模的高精度套件模塊，根據裝配手冊能十個步驟快速拼裝成一臺3D打印機。每個步驟之間都是通過簡單的螺絲裝配或者卡槽的插拔銜接彎成，對零經驗的操作者都是So Easy的事情。 4：全新切片軟件Pango    Pango為我司針對FDM類打印機研發的一款超智能切片軟件，特點是操作簡單、速度快、自帶模型庫、支撐智能等；切片數據算法精準極大的優化了成品效果。 5：高能的開發工具    Panowin F1不僅是一款簡單易用的3D打印拼裝套件，更是一款開啟智能世界的入場券。通過拼裝組合的動手過程，領略3D打印的技術根本原理；從而激發創造力。用最新的科學技術實現自己的想法，激發大家投身科學、數學、工程、設計等學習、創造熱情中。  

????3D互動教學系統就是利用虛擬技術模擬難以講解的教學場景，對于在現實生活中無法觀察到的自然現象或事物的變化過程，以及一些不可能出現的場景（如金字塔是如何建成的，晶體內部結構，天體形成等），在3D教室呈現，為學生創設一個情景化的學習環境，多維度呈現學習內容，調動學生視覺、聽覺、動覺等多感官參與，讓學生們感受到極強的逼真感，使抽象的概念和理論更加直觀化、形象。并且在3D教室中學生可以放心的進行各種實驗（物理、化學）練習（如爆炸、化學反應、青蛙解剖等），不必擔心由于操作的失誤所帶來的各種危險。 ????3D互動教學可以使學生以全新的方式學習，如用二維方式進行教學，一些復雜的概念將很難被學生理解。而且，無論是老師的教授過程還是對學生的吸引程度，二維方式都很難與3D媲美。3D教學不僅使學生們喜歡上課，而且還能加深學生在課上學到的知識。用3D圖像解釋復雜概念時候，會變得更容易理解，利于學生更好將課程內容形象化，發揮學生想象力。經歷過3D教學的孩子，能夠通過肢體語言、模型展示等方法，增強了視覺化的記憶能力，從而幫助學生縮短了學習概念的時間，提高了學生在課堂中的注意力并使他們更深入地思考問題。以這種方式學習將會大大提高學生的成績以及學生對信息的記憶時間。 3D互動教學是一個嶄新的教育方式，是視聽教育的未來發展方向，將開創一個全新教學模式。開展和推廣3D教學，將成為我國教育國際化的重要推動力。

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