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1、,,創(chuàng)新,高效,,,,快速,,3D打印技術(shù)概況,3D技術(shù)應(yīng)用,3D技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn),3D打印技術(shù)發(fā)展前景,目錄,,,,,3D打印概況,3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,打印機(jī)與電腦連接后,通過(guò)電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來(lái),最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說(shuō),3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備,之所以通俗地稱(chēng)其為“打印機(jī)”是參照
2、了普通打印機(jī)的技術(shù)原理,因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^(guò)程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱(chēng)為3D立體打印技術(shù)。,3D打印,即快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。,STEP1,3D打印概況,1,2,原理技術(shù),歷史發(fā)展,STEP1,3D打印概況,和傳統(tǒng)打印技術(shù)比較,3D打印機(jī),傳統(tǒng)打印機(jī),,,,STEP2,3D打印應(yīng)用,,STEP2,3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用,,3D打印手掌
3、治療殘疾,,3D打印心臟,,STEP2,3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用,2014年8月28日,農(nóng)民胡師傅在自家蓋房子時(shí),從3層樓墜落后砸到一堆木頭上,左腦蓋被撞碎,手術(shù)后,胡師傅雖然性命無(wú)損,但左腦蓋凹陷,在別人眼里成了個(gè)“半頭人”。 除了面容異于常人,事故還傷了胡師傅的視力和語(yǔ)言功能。醫(yī)生為幫其恢復(fù)形象,采用3D打印技術(shù)輔助設(shè)計(jì)缺損顱骨外形,設(shè)計(jì)了鈦金屬網(wǎng)重建缺損顱眶骨,制作出缺損的左“腦蓋”,最終實(shí)現(xiàn)左右對(duì)稱(chēng)。
4、 醫(yī)生稱(chēng)手術(shù)約需5至10小時(shí),除了用鈦網(wǎng)支撐起左邊腦蓋外,還需要從腿部取肌肉進(jìn)行填補(bǔ)。手術(shù)后,胡師傅的容貌將恢復(fù)。,,3D打印手掌治療殘疾,,3D打印心臟,,STEP2,3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用,研究人員表示,這種植入物可以跟現(xiàn)有骨骼非常好地結(jié)合起來(lái),而且還能縮短病人的康復(fù)時(shí)間。由于植入的3D脊椎可以很好地跟周?chē)墓趋澜Y(jié)合在一起,所以它并不需要太多的“錨定”。此外,研究人員還在上面設(shè)立了微孔洞,它能幫助骨骼在合金之間生長(zhǎng),換言之,植入進(jìn)
5、去的3D打印脊椎將跟原脊柱牢牢地生長(zhǎng)在一起,這也意味著未來(lái)不會(huì)發(fā)生松動(dòng)的情況。,2014年8月,北京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)成功地為一名12歲男孩植入了3D打印脊椎,這屬全球首例。據(jù)了解,這位小男孩的脊椎在一次足球受傷之后長(zhǎng)出了一顆惡性腫瘤,醫(yī)生不得不選擇移除掉腫瘤所在的脊椎。不過(guò),這次的手術(shù)醫(yī)生并未采用傳統(tǒng)的脊椎移植手術(shù),而是嘗試先進(jìn)的3D打印技術(shù)。,,3D打印心臟,,STEP2,3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用,2014年10月,醫(yī)生和科學(xué)家們使用3D打
6、印技術(shù)為英國(guó)蘇格蘭一名5歲女童裝上手掌。 這名女童名為海莉·弗雷澤,出生時(shí)左臂就有殘疾,沒(méi)有手掌,只有手腕。在醫(yī)生和科學(xué)家的合作下,為她設(shè)計(jì)了專(zhuān)用假肢并成功安裝。,,STEP2,3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用,紐約長(zhǎng)老會(huì)醫(yī)院的埃米爾·巴查博士(Dr.Emile Bacha)醫(yī)生使用3D打印的心臟救活一名2周大嬰兒這名嬰兒患有先天性心臟缺陷,它會(huì)在心臟內(nèi)部制造“大量的洞”。在過(guò)去,這種類(lèi)型的手術(shù)需
7、要停掉心臟,將其打開(kāi)并進(jìn)行觀察,然后在很短的時(shí)間內(nèi)來(lái)決定接下來(lái)應(yīng)該做什么。 但有了3D打印技術(shù)之后,巴查醫(yī)生就可以在手術(shù)之前制作出心臟的模型,從而使他的團(tuán)隊(duì)可以對(duì)其進(jìn)行檢查,然后決定在手術(shù)當(dāng)中到底應(yīng)該做什么。這名嬰兒原本需要進(jìn)行3-4次手術(shù),而現(xiàn)在一次就夠了,這名原本被認(rèn)為壽命有限的嬰兒可以過(guò)上正常的生活。,,,,STEP3,3D打印優(yōu)缺點(diǎn),STEP3,3D打印優(yōu)缺點(diǎn),,,,3D打印發(fā)展,STEP4,3D打印發(fā)展,根據(jù)國(guó)
8、際快速制造行業(yè)權(quán)威報(bào)告《Woh1erSReport 2011》發(fā)布的調(diào)查結(jié)果,全球3D打印產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在1988~201O年間保持著26.2%的年均增長(zhǎng)速度。報(bào)告預(yù)期,3D打印產(chǎn)業(yè)未來(lái)仍將持續(xù)較快地增長(zhǎng),~12016年,包含設(shè)備制造和服務(wù)在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)N31億美元,2020年將達(dá)~152億美元。,3D打印技術(shù)要進(jìn)一步擴(kuò)展其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用空間,目前仍面臨著多方面的瓶頸和挑戰(zhàn):一是成本方面,現(xiàn)有3D打印機(jī)造價(jià)仍普遍較為昂貴,給其進(jìn)一步普及應(yīng)用帶
9、來(lái)了困難。二是打印材料方面, 目前3D打印的成型材料多采用化學(xué)聚合物,選擇的局限性較大,成型品的物理特性較差,而且安全方面也存在一定隱患。三是精度、速度和效率方面, 目前3D打印成品的精度還不盡人意,打印效率還遠(yuǎn)不適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需求,而且受打印機(jī)工作原理的限制,打印精度與速度之間存在嚴(yán)重沖突。四是產(chǎn)業(yè)環(huán)境方面,3D打印技術(shù)的普及將使產(chǎn)品更容易被復(fù)制和擴(kuò)散,制造業(yè)面對(duì)的盜版風(fēng)險(xiǎn)大增,現(xiàn)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制難以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的需求。,總之
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