三维打印技术的应用与发展 ;一、现代成形科学 ;1.1 去除成形——去除裕量材料而成形;1.2 受迫成形——在型腔约束和限制下成形;1.3 离散-堆积成形——材料离散成点、 线、面，然后堆积起来而成形;1.4 生长成形——细胞繁殖而成形;;什么是三维打印？;三维打印技术的研究;三维打印技术的常见工艺;SLA光固化（立体光刻）;SLA展件;LOM 分层实体制造;LOM展件;SLS 选择性激光烧结;SLS展件;3DP工艺;3DP工艺;FDM熔融沉积成形;FDM;PCM;PCM工艺;PCM工艺;PCM工艺;PCM工艺;PCM工艺;PCM工艺;PCM工艺;工艺对比;总结;第三次工业革命的提出引起全球三维打印机热潮;三维打印的优势是什么？;传统加工与快速成形对比;三维打印能做什么？;三维打印的应用领域;三维打印技术的应用与发展趋势;产品开模前原型验证小批量零件的制造;产品开模前原型验证;原型制作对设备的要求;小批量零件制造;采用MEM制造的原型 消失模铸造得到的铸件;数控教育中的三维打印技术应用;大量的原创性发明来自于中小企业，针对他们的需求设计制造的快速成形设备需要： 价格较低 可靠性高 操作简便 材料和运行费便宜 2005年全球70多个国家销售桌面化三维打印设备2528台，占整个RP设备销售量的70％. 2010年三维打印设备的年需求量达到15000台 2014年Printers 3D设备会摆放在家庭打印机的旁边，并能联网进行原型制作。;特种性能金属材料关键件快速制造;特种性能金属材料关键件的成形方法主要有以下三种：;1 激光选区熔化技术;EOS公司－直接金属激光烧结;F&S/MCP公司－SLM ;2 激光熔敷成形制造技术;LENS;激光熔覆快速制造技术制造的零件;激光熔敷技术(清华);3 电子束快速制造技术;主要的电子束快速制造技术;Arcam公司－EBMS12;清华大学－EBSM150; ;电子束选区熔化技术制造流程（2）;同步扫描工艺的实现（清华大学）;钛合金件的成形制造（清华大学）;传统工业领域的快速制造;激光束RP铸型制造 EOS公司的DirectCast?;覆膜砂SLS铸型制造工艺示意图 ;微滴喷射技术RP铸型制造 清华大学PCM技术;;PCM技术的特点：;广东佛山峰华公司的PCM-1200设备;外径为800mm的真空泵叶轮砂型扫描过程;流道宽度仅8mm的不锈钢叶轮砂芯;微纳米加工中的快速制造;;采用含有聚阴离子和聚阳离子的高分子混合物通过微笔喷射到溶液中并迅速固化，成型网状三维结构，细丝直径为0.5～5.0μm ;美国西北大学Mirkin小组首先提出了蘸水笔纳米加工技术DPN(Dip-Pen Nanolithography)，实现样品表面高精度图形的直接加工。DPN利用原子力显微镜AFM探针将SAM(self assembly monolayer)材料涂覆在样品表面，得到单分子层的淀积图形。 ;清华大学利用激光捕获粒子或者细胞，并将细胞输运到制定的位置，通过移动底板，可以进行微米级结构器件的堆积成型。;引导实验;直写实验;利用高分子溶液剪切变稀的原理，在重力作用下，实现微流体的堆积。;;;生物医学领域的快速制造;无托槽隐形矫牙颌畸形矫治器制造技术流程;…;Aurora350型光固化快速成形机;矫治前;;聚酯-磷酸钙骨组织工程支架;第四军医大学合作：大段骨损伤修复 ;;与第四军医大学合作： 大段圆柱型仿生活性人工骨诱导羊腰椎椎体间脊柱融合 ;;;多分支多层血管支架的成形及应用;血管的实际结构;;;血管化肝组织块构建动物试验;200X;细胞三维受控组装技术;Cell Printing;a.一层细胞一层凝胶层叠;3D Bioplotter ;3D Bioassebmly;3D Cellassembly;第二代细胞三维受控组装机;分级结构;;;肝细胞/明胶/壳聚糖结构体培养30天激光共聚焦照片;肝细胞/明胶/壳聚糖结构体培养30天后的组织切片 ;结构体培养8周期间的肝功能分泌功能测试;应用前景;术前规划 高效安全;术前规划 案例分析;新型医疗 高效临床;3D打印义肢助少年重拾信心;生物打印 创新实验;未来：克隆时代的到来;未来：个性化定制的时代;未来：在太空忘带东西？　　　　别忘带3D打印机就行;三维打印 万里长城;未来：从“想制造什么就制造什么” 到“人人都可以制造”;未来：上下游技术的推进 助三维打印市场发展;未来：设计的天堂 打印的世界;太尔时代发展历程： 北京太尔时代科技有限公司成立于2003年，坐落于京郊明珠----北京

【摘要】：为了能够提高拉曼散射光的探测灵敏度,需要我们使用拉曼散射衬底来提高拉曼散射峰的强度。而如何制备得到高增强因子的拉曼散射衬底,科学工作者做出了很多的努力,他们设计出了多种衬底结构,例如利用粗糙的纳米颗粒衬底,二聚物衬底以及团簇材料衬底。在对大部分衬底增强情况的分析中,电磁增强机制在表面增强拉曼散射信号增强中起到主导作用。而在电磁增强中所谓的热点又是来自于表面等离子体共振。虽然一维亚波长金属光栅结构只是一个简单的微纳结构,但是它却拥有着丰富的物理意义。除了局域表面等离子体共振,表面等离子体激元也能够在一维亚波长金属光栅中传播。表面等离子体激元和局域的等离子体激元能够在一维亚波长金属光栅中耦合。在本论文当中,我们研究了在一维亚波长银纳米光栅中的表面等离子体激元与局域表面等离子体激元的耦合作用。我们通过有限时域差分模拟方法模拟了该耦合作用在金属表面所产生的电场的大小。利用该种耦合结构对电场增强作用,制备得到了一种一维亚波长金属光栅结构表面增强拉曼衬底,显著提高了金属表面的拉曼信号强度。通过理论结合实验研究发现了针对于532nm的入射激光所匹配的最优化一维亚波长银纳米光栅的占空比为0.4。所计算出来的耦合作用下的增强因子能够达到106数量级。在实验中,我们通过聚焦离子束刻蚀的方法来制作一维亚波长银纳米光栅结构。然后,在结构表面形成一层4-ABT探针分子与金属的薄膜。在共聚焦拉曼测试系统中对表面增强拉曼信号进行表征测量。通过对实验数据的分析计算可以得到实验测得的增强拉曼增强因子为104数量级。本论文取得的主要进展有：1、基于表面等离子体激元的耦合效应及其电场增强作用,提出设计并制备得到了一维亚波长银纳米光栅耦合结构。实验中所制备得到的一维亚波长银纳米光栅结构由于“热点”效应,使得电场局域在棱角等尖锐的地方,从而使得这些地方的电场得到了极大的增强,从而得到更高的增强因子。2、在文章中,我们对电场理论模拟结果和实验增强测量结果的不同进行了讨论,得到的结论是因为在溅射镀膜以及聚焦离子束加工刻蚀的时候产生的误差所导致的。我们通过使用场发射扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对样品进行了表征,研究了不同光栅占空比对耦合结构电场增强作用的不同,研究了光栅高度值的分布差异所导致的电场强度分布。3、实验研究表面,实验中所测得的表面增强拉曼增强因子与理论计算吻合较好。结果表明,耦合效应可以产生更大表面增强拉曼因子。通过优化金属材料的性能以及微纳加工制造技术,即使使用一个非常简单的一维金属光栅,也可以很显著的提高表面增强拉曼峰信号。

Nanoanalytik开发的原子力显微镜（AFMinSEM^TM）空间结构紧凑，可在真空环境下实现高成像速度和高精度定位。

可集成在扫描电子显微镜（SEM）中实现样品的三维形貌表征，而不需要对SEM腔室进行额外的改造。附加新颖的微纳加工功能，如成像关联分析，扫描探针光刻，电子束诱导沉积，纳米加工（逆向工程，模板修复）等。

• 真空环境的微纳米结构表征制备系统
• 压阻读数和双材料激励全部集成在SmartProbe上
• 数据线标准法兰接口，适用于多数真空腔室
• 三轴纳米定位，水平移动范围20x20mm