ETH（苏黎世联邦理工学院）博士生Kai von Petersdorff-Campen开发了一种使用3D打印技术制作含有磁性产品的方法。他使用人工心脏泵来演示该产品的操作方法，并因此在国际原型比赛中赢得优胜。

当Kai von Petersdorff-Campen决定使用3D打印来制作人工心脏泵时，他确定他的项目会得到很多的关注。在15小时后，他从打印机中取出的那块轻质塑料。但随着随后的测试，该材料显示出它工作的原理（这是关键点）。Petersdorff-Campen说：“我的目标不是制造出良好的心脏泵，而是要展示如何一步生产出该产品。”

积极方面

这位26岁的机械和加工工程系的博士生在短短几个月内于今年春天开发了这些原型。然后他于6月份在华盛顿接受了着名的ASAIO会议的邀请，并在那里发表讲话。他还通过提交的有关该项目的视频赢得了原型比赛。

Petersdorff-Campen项目的重要部分不是心脏泵本身，这只是年轻ETH研究人员开发的3D打印方法的一个应用示例。人工心脏泵不仅是具有复杂几何形状的产品，更重要的是它们含有磁铁，即在磁性3D打印领域中，该研究仍处于起步阶段。总的来说，Petersdorff-Campen的心脏泵是首批使用3D打印制造磁性元件的原型之一。

寻找组合是关键

Petersdorff-Campen称他新开发的方法是“嵌入式磁铁印刷”，关键是要确保磁铁直接印在塑料上。磁粉和塑料在印刷前混合并加工成称为长丝的股线，然后让它们通过3D打印机，在那里以与传统3D打印类似的方式处理材料（Petersdorff-Campen选择了FDM方法）。喷嘴通过输出计算机生成的数据表来自动生成各种组件。最后，印刷件在外部磁场中被磁化。

开发长丝的最大困难之一：添加到混合物中的磁性粉末越多，磁体越强，但最终产品越脆。但与此同时，为了将这些细丝经过3-D打印机，它们又必须具有相当好的柔韧性。现在Petersdorff-Campen已经成功找到了平衡。他说：“我们测试了各种塑料和混合物，直到长丝足够柔韧可以进行印刷但仍具有足够强的磁力。”

Petersdorff-Campen在Mirko Meboldt教授领导的设计、材料和制造研究所产品开发小组中工作，他不仅在华盛顿的研究会议上介绍了该方法，而且还在学术期刊上发表了该方法。各界对此反应各不相同，他解释说：“有些人已经问他们在哪里可以订购这些材料。”其他人持批评的态度（由于各种审批程序，3D打印不适合生产医疗设备。） “不过，这不是我的重点，我只是想展示这个方法原理。我只是想展示这个方法原理，”Petersdorff-Campen强调说，他确信该项目值得科学家和开发人员们进一步发展。

该技术用于电动机

尽管该方法可能不适用于心脏泵，但磁体3D打印潜力巨大：它们不仅仅是医疗设备的关键组成部分。甚至，它们还可用于电动机——许多家用设备中都有的电动机，从计算机的硬盘驱动器到扬声器和微波中都有它的踪迹。如今，具有复杂几何形状的磁性部件都是通过复杂的注塑成型工艺进行生产，3D打印可以使生产过程明显加快，并因此更加便宜。

Petersororff-Campen表示：“这还有很长的路要走，在材料和加工方面还有很多需要改进的地方。例如，他制作的心脏泵可能已通过初始测试并以每分钟2.5升的速度旋转1000次，但这还不符合实践中所要求的标准，因此我不希望在身体里植入这样的装置。”