[產品庫]主題： 3D打印過程及醫療領域應用前景- ... 發布者： 3d打印加工
08/24/2016
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3D打印過程及醫療領域應用前景-3D打印加工
3D打印技術是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印機則出現在上世紀90年代中期，即一種利用光固化和紙層疊等技術的快速成型裝置。它與普通打印機工作原理基本相同，打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，至終把計算機上的藍圖變成實物。
3D打印過程-3D打印加工企業來為廣大客商娓娓道來：
★三維設計
三維打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。
設計軟件和打印機之間協作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經常被用作全彩打印的輸入文件。
★切片處理
打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。
打印機打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex 系列還有三維 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。金屬快速成型打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。 用傳統方法制造出一個模型通常需要數小時到數天，根據模型的尺寸以及復雜程度而定。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數個小時，當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。
傳統的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發小組制造模型的需要。[7]
★完成打印
三維打印機的分辨率對大多數應用來說已經足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。
有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西（如可溶的東西）作為支撐物。
如今這一技術在多個領域得到應用，人們用它來制造服裝、建筑模型、汽車、巧克力甜品等。
醫療行業在3D方面也有著廣泛的應用前景。美國密歇根州有一個兩個月大的嬰兒，因患氣管支氣管軟化，導致氣管坍塌，氧氣無法順暢地進入肺部，隨時面臨窒息。手術前，只能依靠插入氣管維持通氣。在征得嬰兒父母以及相關機構允許后，密歇根醫學院利用3D打印機，根據患者胸部的CT影像，打印出了氣管的形狀以及一塊夾板。然后將夾板放入患兒胸部，支撐起坍塌的氣管，讓氣流暢通。手術后嬰兒使用了21天的呼吸機便痊愈出院。如今一年過去了，夾板未出現任何異樣。
這塊3D打印的夾板制作只耗時一天，成本只有傳統工藝的三分之一。它采用的聚乙內酯材料，也被用來制作手術縫合線。這塊夾板大約見在3年后降解，但那時患者的呼吸道機能將完全成熟，可以脫離夾板。
這位嬰兒很幸運，它是首批3D打印機應用臨床的案例。這一醫學成就發表在新英格蘭醫學雜志上。去年，首例利用3D打印的下頜移植手術在荷蘭完成。
也許，3D打印至有前景的應用在于醫療行業。今后大多數醫院可能會配備3D打印機，以制造可拯救病人性命的特定裝置。把石膏模型送到工廠以定制醫療裝置可能需要數月時間，而3D打印可在醫院內完成制作，只需數小時即可完成。
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最后更新: 2016-08-24 09:52:32
