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3d医疗打印技术是什么意思(3d打印在医疗领域的优势)

admin2023-02-19科技生活84

3D打印技术是什么东西?

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。

该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

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发展历程

3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。

2013年11月,美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概念”(SolidConcepts)设计制造出3D打印金属手枪。

2018年8月1日起,3D打印枪支将在美国合法,3D打印手枪的设计图也将可以在互联网上自由下载。

2019年1月14日,美国加州大学圣迭戈分校在《自然·医学》杂志发表论文,首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,在装载神经干细胞后被植入脊髓严重受损的大鼠脊柱内,成功帮助大鼠恢复了运动功能。

参考资料来源:百度百科-3D打印

什么是3d打印技术?

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印,顾名思义,就是不同于我们的平面打印,它是在一个三维立体空间中制造东西。其技术原理也很简单,最直观的理解就如同蛋糕师将奶油一点点挤出叠加形成各种形状的裱花。只不过3D打印可以使用的材料更多、可以制造的物品更为复杂。不过,这仍然没有理解3D打印带给制造业的革命性的变化。

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3D打印可以完成无损耗生产。比如原先制造一个涡轮发动机,传统减材工艺要使用300公斤的原材料,最后制成一个50公斤的成品。而3D打印只需要50公斤的原材料就可以制成涡轮的成品。既保持了与等材制造工艺的成本优势,又能满足复杂结构产品的制造,极大降低了制造的成本。

3D打印可以满足大规模定制需求。只要一件商品在相同价格下,人们会更有意愿购买个性化、定制化的设计产品。设计端将得到极大发展,而3D打印和耗材的普及则会将生产成本大幅降下来。未来无论是服装设计、家居装饰,还是日用生活品,各个产业的商家都可以提供尽可能多的定制化方案,来满足消费者的个性化需求。

3d打印技术是什么

对于没接触过3D打印的童鞋来说,总觉得3D打印特别遥远。今天晴子老师就来为大家揭开3D打印的神秘面纱——用通俗易懂的方式介绍什么是3D打印技术。主要从技术原理、3D打印流程、3D打印应用领域三个方面进行介绍。

什么是3D打印技术?

近年来,3D打印这个名词逐渐从陌生走向熟悉,走进了人们的生活和工作。但是,还是有很多童鞋对3D打印了解不够。3D打印并不神秘,它只是一种新的制造加工技术。3D打印是一种快速成型技术。它是基于数字模型(3D设计文件)文件,使用粉末金属或塑料等粘合材料,通过3D打印机逐层打印物体的技术。

童鞋如果不理解这段话,可以想象唐华的生产过程。3D FDM打印技术的原理与制作唐华的过程基本相同。

3D打印机——唐华大师的手和勺子

数字模型——唐华大师的心灵图景

可粘合材料-热糖浆

逐层印刷——在一个(二维)平面上逐层倒糖浆(逐层固化),从而形成一个具有高度的(三维)物体。

我相信你对3D打印有一些想法。3D打印技术有很多种,对应的3D打印机和3D打印材料也不一样。

什么是3D打印技术?

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。

该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

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3D打印技术原理分析

1、三维设计

3D打印的设计过程是:先通过计算机辅助设计(CAD)或计算机动画建模软件建模,再将建成的三维模型“分割”成逐层的截面,从而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来大致模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描来产生三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

2、打印过程

打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

打印机打出的截面的厚度(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)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米,即0.1毫米,也有部分打印机如ObjetConnex系列还有3DSystems‘ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。

打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用3D打印的技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

3、完成

目前3D打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙,像图像上的锯齿一样),要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法:先用当前的3D打印机打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物,比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。

参考资料来源:百度百科-3D打印

3D生物打印技术是什么原理?如今发展如何?

其实3D生物打bai印的发展从出现至今也只有短短几十年的历史。zhi3D打印第一次被应用其实是用于dao打印一件衣服。到目前为止,3D打印被应用于工艺品,电子产品,医学制造,军用品制造等各个领域,用途非常广泛。3D生物打印是一个非常交叉和融合的学科,它集合了机械、材料、细胞等多种相关领域的技术 ,是一种利用3D增材制造原理,利用生物材料、生长因子、细胞等活性材料,以重建人体组织和器官为目标的跨学科、跨领域的新型再生医学工程技术。

3D生物打印其实就是将3D打印技术运用于仿生学的领域当中,而仿生学则涵盖了形似仿生以及神似仿生,3D生物打印技术目前通常运用于形似仿生学当中。比如3D打印可以打印出属于你个人的耳机。具体方法是,首先用3D扫面议扫描你耳朵内部的形状,电脑分析出耳朵内部的三维数据并且自动加以分析处理,通过3D打印机打印出完美贴合于你个人耳朵的入耳式耳机。

这就是3D打印运用生物打印产品的典型例子。再比如医用3D生物打印,医用3D生物打印更好理解。当医院接收到粉碎性骨折患者,发现患者天生的骨头已经完全无法使用,这时候3D生物打印技术则可以扫描患者的腿部结构,打印出一根与原骨骼几乎一模一样的仿生骨骼,用于医用骨骼移植。这就是目前3D生物打印的发展现状。

3D生物打印的典型步骤是首先利用医学影像(CT或MR)进行数据导入,然后利用计算机的各种算法辅助解析病人数据,输出各种打印所需的各项数据并呈递给打印机,利用细胞、天然材料等完成打印,整个过程还包括打印之后的成熟过程。

3D生物打印机有两种设计理念:原位打印机,即直接在人体使用部位打印的技术,如用于皮肤烧伤治疗的皮肤原位打印机;另一种是非原位打印机,用于制造设备装置。根据3D打印模式(喷头),可以将打印机分成三类:

Inkjet bioprinter:利用热喷墨或者压电式脉冲产生压力,成本较低,分辨率较好;Micoextrusion bioprinter:形式多样,可以利用气动、活塞或者螺杆挤压的连续挤出方式来实现打印,兼容材料多、分辨率范围较广、对细胞的活性损伤较少,对细胞的兼容较广,应用相对广泛,分辨率相对其他两种模式较低;Laser-assisted bioprinter:通过激光辅助使得聚焦在吸收机片上的激光将打印材料推到集热器上实现打印,分辨力较高,成本高。

可打印性、稳定性、交联方便,体积变化小,容易运输、装配、操作,以及良好的生物相容性和细胞相容性,不能对人体产生系统性伤害。目前,经批准临床上可使用的材料主要是天然聚合物(用于形成细胞水凝胶),除此之外还有一些合成多聚物、高分子可降解材料等。

据统计分析,在应用领域中组织工程领域发表文章最多,从研究领域的打印方式来说,微挤出、微流控、激光辅助等技术也非常热门;从专利申请方面来看,3D打印技术在医疗领域的应用突飞猛进,许多国际大公司都有相当多的专利,产业布局主要集中于细胞水凝胶、打印构建方法、机械设备以及生物反应器等相关领域,所以3D生物打印技术现在的发展非常的好。

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