赵庆红1,2,郭俊卿1,2,高〓琰1,2,高〓宁1,2,王荣杰1,2 (1.河南科技大学材料科学与工程学院, 河南 洛阳〓471023) (2.有色金属共性技术河南省协同创新中心, 河南 洛阳〓471023) 摘要:首先介绍了3D打印技术的突出优势、常用的3D打印工艺类型及各自的优缺点,然后阐述了3D打印在国内外医疗领域的应用价值及研究现状,并就该技术发展过程中存在的问题以及不同3D打印工艺在医疗领域的主要应用方向进行了评述,最后指出了3D打印技术在医疗领域由推广走向成熟过程中有待攻克的难点,并展望了该技术在医疗行业的广阔发展前景。 关键词:3D打印;医疗领域;应用价值;发展前景 中图分类号:T-19;R-1〓文献标识码:A〓文章编号:2095-509X(2018)06-0001-05
制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。美国、俄罗斯、欧盟以及日本等国家和地区先后出台了支持先进制造的政策,将3D打印列为关键的制造技术之一,助力新兴产业和高端制造业的发展。为了推进中国制造历史性的转变,紧跟“工业4.0”步伐,我国政府推出了备受瞩目的“中国制造2025”,激励国内传统制造业转型升级、逐渐向先进制造方向过渡。3D打印是基于增材制造原理发展起来的快速成型技术,最初主要用在汽车制造业以辅助完善产品设计。随着影像学、数字化建模等科技的进步,3D打印技术作为前沿科技的一项代表性技术,其应用领域迅速扩展,迎来了在医疗领域飞速发展的契机。将3D打印技术应用到医疗行业中能为现代医学提供有力的技术支持,对促进生物医学的发展具有重要意义。
1〓3D打印技术的优势及其分类 1.1〓〖STBZ〗3D打印技术的优势 3D打印是基于离散-堆积的增材制造理念,对三维数字模型进行离散处理后,借助3D打印设备按照设定的路径逐层堆积材料来制造实体产品的技术。与传统工艺对毛坯逐步切削加工得到产品的途径截然不同,其综合了数字建模技术、机电控制技术、材料物理与化学等诸多领域的前沿技术,在实际应用中能够充分发挥先进制造的优势: 1)快速制造。采用3D打印方式进行生产的制造周期按小时计,省去了一系列复杂的中间工序,耗时短、效率高,可以快速获得成品。 2)精确制造。目前的3D打印设备已有多种精度可供用户选择,制造精度最高可达0.01mm,能够满足不同质量要求的产品制造。 3)个性化制造。3D打印技术不受复杂形态的限制,能满足个性化需求。 4)近净制造。3D打印系统能够精确评估所需材料量,增材制造的特性使得制造过程几乎无余量损耗,材料利用率接近100%。 5)智能制造。设备能够按照设定的程序自动完成整个生产过程,工作人员可通过控制软件实时了解生产进度。
1.2〓〖STBZ〗3D打印技术的分类 根据成型模式,目前应用较普遍的3D打印技术可分为以下6种:立体光固化(stereolithography apparatus,SLA)、激光选区烧结(selective laser sintering,SLS)、叠层实体制造(laminated object manufacturing,LOM)、熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM)、喷墨三维打印成型(three dimensions printing,3DP)、电子束熔融成型(electron beam melting,EBM)[4-7]。其各自对应的成型模式见表1。 .........
基金项目:河南省基础与前沿技术研究计划基金项目(162300410211);中国博士后科学基金面上项目(2016M590677) 作者简介:赵庆红(1991—),女,河南灵宝人,河南科技大学硕士研究生,主要研究方向为3D打印。
(文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289)
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