3D打印快速成型技术的临床应用进展论文
3D打印技术在骨科临床教学中的应用

3D打印技术在骨科临床教学中的应用摘要:3D打印(3D Printing)又称快速成型(Rapid Prototyping,RP)技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等粘合材料通过逐层堆叠累积的方式制造三维实体的先进技术。
近年来,随着3D打印技术的成熟,价格的下降,其应用范围逐渐从工业领域扩展到医疗、教育等领域。
医学3D打印首先通过CT或MRI获取原始数据,经过软件处理后建立三维数字模型,根据临床需要,借助计算机辅助制造(Computer Aided Design,CAD)软件进行修改和应用设计,最终将数据输入到3D打印机完成打印。
随着医学图像技术的发展,3D打印技术率先在颅颌面和整形外科开展了临床应用并取得成功,一定程度上也促进了骨科医师将3D打印技术应用于临床工作中。
关键词:骨科;临床教学;3D打印技术引言3D打印技术起源于19世纪末的美国,并在20世纪80年代得以发展和推广。
3D打印是基于材料累加概念和叠层制造方法,在计算机的控制下,根据物体的CAD模型或CT等数据,通过材料的精确堆积制造原形的一种基于离散、堆积成型原理的数字化成型新技术,可自动而迅速地将设计思想转化为物理试验模型或直接制造零件,这样就可以制造出外形与结构等同于原形的、具有复杂空间结构的模型。
CT三维重建和快速成型技术的结合可制造出1:1等大的、高度仿真患者伤情的模型已成为现实,目前已经在临床上得到了初步的应用。
一、3D 打印模型特点和设备(一)、特点能帮助学生直观地理解颌骨病变及缺损的解剖部位,更明确地反映其三维空间关系;型和镜像模型所提供的三维结构可多视角观察、实体感强,可反复进行模型外科操作;更为直观地引入以咬合修复为目标的颌骨功能性重建理念;缩短学习过程、提高学习效率、激发了学生的积极性、能动性以及解决问题的能力,可使学生参与实际手术的设计,加强学生的学习兴趣,提高学生的创新能力。
(二)、设备3D 打印过程的关键设备是3D 打印机,它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要包括高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等,此外还涉及新型打印材料的开发、不同设备不同材料打印工艺的研究、产品创新设计等众多方面。
3D打印技术在医学领域的应用
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3D打印技术在医学领域的应用第一章介绍3D打印技术是一种快速成型技术,其应用领域涵盖多个领域,其中之一就是医学领域。
3D打印技术在医学领域的应用越来越广泛,从普通医疗设备的制造,到医学模型的制作,再到改善人体器官的造型、替代和修复,都有着广泛的应用。
第二章 3D打印在医学模型中的应用3D打印技术可将医学图像数据转化为物理实体,从而制作出与患者体内病灶几乎一致的医学模型。
这种基于3D打印技术制作出的医学模型,可用于医学教育、医学研究以及手术规划等领域。
医学模型制作需要输入医学图像数据,并将数据转化为3D打印可识别的STL文件格式,并使用3D打印机进行打印。
例如,在人脑手术前,医生可以制作一个1:1比例的精确模型以描绘手术的具体操作过程,提高手术的成功率。
第三章 3D打印在器官替代和修复中的应用3D打印技术也可以用于器官替代和修复。
3D打印技术可以将器官结构与功能来进行表征,并通过生物材料制造出类似器官的实物。
例如,美国医学科技公司生物立体制造(Biomedical 3D Printing)最近成功开发了一种可以印制人体肝脏的3D打印机。
未来,利用3D打印技术制造出身体内器官的影响将会越来越大。
第四章 3D打印在普通医疗设备中的应用3D打印技术也可以用于制造一些医疗设备和医用辅助工具。
由于3D打印技术具有快速制作和开发新型设备的优势,所以该技术在制造普通医疗设备中的应用是很广泛的。
例如,护目镜、医用模型等。
3D打印技术将成为未来制造医疗设备的新思路。
第五章结论综上所述,随着3D打印技术的迅猛发展,其在医学领域的应用也越来越广泛。
从医学模型的制作、到器官结构的替代和修复,再到普通医疗设备的制造,3D打印技术都有广泛的应用。
它将成为未来医疗领域的一个重要技术手段,提高医疗服务的质量和效率。
3d打印技术是什么论文3000字

3d打印技术是什么论文3000字3D打印技术将摄影、计算机、互联网、新材料等结合在一起改变着我们的生产和生活方式。
店铺整理了3d打印技术3000字论文,希望能对大家有所帮助!3d打印技术3000字论文篇一:《试谈3D打印机及其工作原理》【摘要】3D打印机以数字模型文件为基础,通过利用粉末状的塑料及金属等可粘合材料,采取逐层打印的方式来构造物体。
3D打印机依托多种尖端技术,提供了广阔的打印空间。
本文对3D打印机的工作原理进行简单分析,探讨3D打印机的发展。
【关键词】3D打印;打印技术;工作原理;3D打印机;发展引言3D打印机是意大利发明家恩里科.迪尼发明的新型打印机。
恩里科.迪恩用3D打印机打印了一栋完美的建筑。
不仅如此,3D打印机甚至可以在航天器中为宇航员提供需要的任何形状物品。
3D打印机属于快速成形技术的一种,是科技发展及技术进步的重要表现形式。
1 3D打印技术概述3D打印技术是通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,与传统的去除材料加工技术不同,因此又称为添加制造。
作为一种综合性应用技术,3D打印技术综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的科技含量。
3D打印机是3D打印的核心装备。
它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。
此外,新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。
目前,3D打印技术主要应用于产品原型、模具制造,以及艺术创作、珠宝制作等领域,替代这些领域传统依赖的精细加工工艺。
3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。
除此之外,在生物工程与医学、建筑、服装等领域,3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。
2 3D打印机及其工作原理2.1 3D打印机的工作原理3D打印机的工作原理其实很简单,通俗地说,首先在电脑上设计一个完整的三维立体模型(也成为计算机辅助性设计),然后把胶体或粉末等“打印材料”装入打印机,再将打印机与电脑相连接,就可以通过电脑控制把“打印材料”和三维立体模型一层层地叠加,最终把计算机上的蓝图变成实物。
快速成型3d打印原理技术论文
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快速成型3d打印原理技术论文快速成型3d打印技术论文篇一:《试论3D打印技术》摘要:3D打印又称为增材制造,近年来得到了快速发展,应用领域不断增加。
本文对3D打印的原理及应用现状进行了分析,对3D打印在教学领域的应用模式进行了探讨。
关键词:3D打印;应用现状;教学领域1 引言3D打印,又称为增材制造,是快速成型技术的一种,被誉为“第三次工业革命的重要标志”,以其“制造灵活”和“节约原材料”的特点在制造业掀起了一股浪潮。
近年来,随着3D打印技术的逐步成熟、精确,打印材料种类的增加,打印价格的降低,3D打印得到了快速发展,应用领域不断增加,不仅在机械制造、国防军工、建筑等领域得到广泛应用,也逐渐进入了公众视野,走进学校、家庭、医院等大众熟悉的场所,在教育、生物医疗、玩具等行业也得到了广泛关注及应用,作为教育工作者,本文将在介绍3D打印的原理、优势、应用现状的基础上,重点探讨3D打印在教育领域的角色及应用模式。
2 3D打印概述2.1 3D打印原理3D打印(3D printing,又称三维打印),是利用设计好的3D模型,通过3D打印机逐层增加塑料、粉末状金属等材料来制造三维产品的技术[1]。
一般来说,通过3D打印获得物品需要经历建模、分割、打印、后期处理等四个环节[2],其中3D虚拟模型,可以是利用扫描设备获取物品的三维数据,并以数字化方式生成三维模型,或者是利用AutoCAD等工程或设计软件创建的3D模型,有些应用程序甚至可以使用普通的数码照片来制作3D模型,比如123D Catch[3]。
2.2 3D打印的优势与传统制造技术相比,3D打印不需事先制模,也不必铸造原型,大大缩短了产品的设计周期,减少了产品从研发到应用的时间,降低了企业因开模不当可能导致的高成本风险,使得特殊和复杂结构的模型的制作也变得相对简单,产品也更能凸显个性化。
另外,3D打印是增材制造,使用金属粉或其他材料,使部件从无到有制造出来,大大减少了原材料和能源的消耗,生产上实行了结构优化。
数字化3D_打印技术在口腔医学中的临床应用进展
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数字化3D打印技术在口腔医学中的临床应用进展石菲菲1,2,葛文慧1,2,许来俊1,21 中南大学湘雅口腔医学院,长沙410008;2 中南大学湘雅口腔医院3D打印口腔医疗工程技术研究中心摘要:数字化3D打印是医疗卫生行业发展迅速的一项技术,在口腔临床医学领域表现出巨大潜力,包括牙体牙髓病学、口腔修复学、正畸学、颌面外科和口腔种植学。
新型数字化3D打印可以辅助设计并制作个性化导板、模型、假体和生物支架等,具有高精准、微创化、操作时长短和工作效率高等优点。
借助医理工多学科交叉和数字化程序辅助设计,数字化3D打印技术可为口腔疾病的预防和诊疗提供更具个性化和多元化的方案或策略。
对数字化3D 打印技术在口腔医学各个领域的临床应用进行总结,可为不同的口腔临床医学领域应用数字化3D打印技术提供参考依据。
关键词:3D打印;数字化技术;牙体牙髓病;修复种植术;口腔正畸;口腔医学doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2023.11.027中图分类号:R733.;3 文献标志码:A 文章编号:1002-266X(2023)11-0104-05数字化3D打印技术(简称3D打印技术)又称为快速成型技术、快速原型技术或增材制造技术,可根据选择的材料、特定的计算机辅助设计(CAD)和精确的制造工艺来生产个性化三维物体[1]。
近些年,随着3D打印技术的发展、数字图像采集和CAD技术的普及,口腔医学领域“数字化工作流程”的发展和应用得到了推进,其流程主要包括3个步骤,即通过口内扫描仪和锥形束计算机断层扫描(CBCT)等进行数字数据采集,运用CAD软件完成数据处理和模型设计,构建3D打印成品[2-3]。
目前,用于口腔医学的增材制造以立体光刻(SLA)、熔融沉积建模(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、喷墨印刷、光聚合物喷射和粉末黏合剂印刷等技术为代表,已被开发用于临时和永久牙冠和固定桥、临时修复体、手术导板和牙科模型复制品以及矫正器和正畸托槽的制造。
3D打印技术在医疗料领域的应用(含五篇)
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3D打印技术在医疗料领域的应用(含五篇)第一篇:3D打印技术在医疗料领域的应用3D打印技术在医疗料领域的应用机械1202 马也 3120301052 摘要:3D打印,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打印技术能够根据不同患者需要快速精确制备适合不同患者的个性化生物医用高分子材料,并能同时对材料的微观结构进行精确控制.本文介绍了3D打印技术在医疗领域的应用。
关键词:快速成型技术,3D打印,医疗。
Abstract: 3D print, i.e., a technique of rapid prototyping, which is a digital document based on the model, the use of powdered metal or plastic material may be an adhesive, layer by layer manner by printing techniques to construct the object.3D printing technology for fast and accurate preparation of patients according to different needs of different patient, personalized biomedical polymer materials and the microstructure of the material can simultaneously be precisely controlled.This article describes 3D printing technology in the medical field.Keywords: rapid prototyping, 3D printing, medical.前言3D打印是一项20世纪80年代后期逐渐兴起的新型数字化成型技术V-3]其基本加工原理是:根据计算机辅助设计(CAD)模型或断层扫描(CT)形成的数据,在电脑程序控制下,基于离散、堆积成型的原理,通过“分层打印、逐层叠加”的方式,对材料进行精确堆积以快速加工制造任意形状的3D复杂物体(见图1)3D打印技术具有能够按照设计的模型构建特定空间结构的能力,并能在制备材料时对其微观结构进行精确控制。
3D打印技术在医学领域的应用
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3D打印技术在医学领域的应用近年来,随着科技的不断发展,人们发现3D打印技术在医学领域的应用越来越广泛。
3D打印技术是一种基于数字模型的快速成型技术,它可以将数字模型直接转换成实体模型,快速制造出物体。
在医学领域中,这种技术已经被广泛应用,利用3D打印技术可以制造出更加贴合患者个体化需求的医疗器械、人工器官及细胞等。
一、医疗器械方面3D打印技术可以制造量身定制的医疗器械,如人工骨骼、人工关节、人工牙齿、义肢等,这些医疗器械在医疗领域的应用已经成为趋势。
人工关节是其中的典型代表,通过3D打印技术可以制造出钛合金等材料制成的更加符合人体形态的人工关节,减小因为摩擦而产生的磨损,对人体的伤害更小,术后恢复也更加迅速。
二、人工器官及细胞方面3D打印技术可以制造出更加精确的人工器官,如肝脏、肾脏、心脏等,这些器官可以替代患有器官问题的人体内原有的器官。
同时,3D打印技术还可以制造出人类细胞,如血管细胞、神经细胞、软骨细胞等,这些细胞可以广泛应用于胚胎干细胞技术、组织再造等方面。
使用3D打印技术制造出来的人工器官及细胞,更加贴近人体自身的特性,因此减少了人体对这些物质的排异反应,提高了成功率,同时也扩大了患者的治疗选择范围。
三、精准医疗方面3D打印技术不仅可以制造出更加贴合患者身体特点的医疗器械和组织物质,也可以制造出患者病灶模型,帮助医学家们更加准确地进行手术规划、手术导航等工作,尤其是对于复杂的手术,3D打印技术的应用能够提高医疗工作的准确性,并且能够降低手术难度,提高手术效率。
四、未来发展方向目前,3D打印技术在医学领域的应用还处于起步阶段,尤其是在人工器官的制造方面,仍需要克服很多技术难点。
但3D打印技术在医学领域的广泛应用已经成为大势所趋,未来也将有更加广阔的发展前景。
对于未来的发展,科学家们可能会更加重视材料的选择和组装工艺的研究,探索更加高效、精确的3D打印技术,以及设备的规模化生产等问题。
同时,为了使这一技术更加贴近市场需求,也需要强化卫生法规的建设,更好地将这一技术转化为实际的应用。
基于光固化3D打印技术的陶瓷快速成形研究进展
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中国3d打印技术论文结论范文
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中国3d打印技术论文结论范文在3D技术领域中,3D打印技术是一种实现图形快速成型的新技术,店铺整理了3d打印技术论文结论范文,欢迎大家阅读参考!3d打印技术论文结论篇一:《试谈3D打印机的运用与发展》[摘要]随着科技的发展,在当前社会中,很多全新的资源及技术都得到了越来越广泛的应用。
其中,3D打印技术是一项较为新兴的快速成型技术。
3D打印技术也叫做增材制造技术,具有较高的先进性。
因此,在社会各个领域中,3D打印机的运用和发展,都取得了十分良好的效果,极大的提高了各个领域中的工作效率,对社会经济的发展水平也有着重要的促进作用。
[关键词]3D打印机运用发展前言:在3D领域当中,3D打印机是一种实现快速成型技术的机器,基于数组模型文件,可将粉末状的塑料、金属等可黏合材料,利用逐层打印的方式,对物体模型进行构造。
与传统打印机相比,3D打印机最大的不同之处就是打印材料的不同,3D打印机当中采用的,都是待制品的原材料。
作为一种累计制造技术,3D打印可以在很多不同的领域当中进行应用,并且都能够取得较为良好的应用效果。
一、3D打印机的原理3D打印机也叫做三维打印机。
在实际应用中3D打印机能够根据实际需求,利用3D辅助设计软件打印制造出三维立体的实际物体。
3D打印机可以使用塑料、金属、蜡、橡胶等多种不同的原料,并且利用这些原料直接打印出三维立体模型,同时也能够根据人们的要求,打印出各种不同形状的物体。
与传统的去除材料加工技术不同的是,3D打印机能够连续的创建物理层,因而属于添加剂制造技术的范畴。
而相比于其它的添加剂制造技术,3D打印机的运行速度更快、易用性更好、成本更低。
在实际应用中,首先利用计算机建模软件对相应的三维模型进行构建[1]。
在第一构建体中,根据具体要求和一定的规律,离散有序序列单位,在Z方向上离散到一定的厚度,从而将原有的三维CAD模型转变为若干层片。
在每个层片中,将相应的处理参数输入,并且通过系统轮廓信息,生成相应的数控代码。
3d打印技术论文
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3d打印技术论文3D打印的发明及应用为工业设计相关行业的发展提供了广阔空间,小编精心推荐的一些3d打印技术论文,希望你能有所感触!3d打印技术论文篇一3D打印技术的发展方向摘要:3D打印技术将摄影、计算机、互联网、新材料等结合在一起改变着我们的生产和生活方式,广泛应用在个性化产品、生物工程、高端工业产品、数码娱乐等领域,3D打印技术未来将向精密化、智能化、通用化以及便捷化等方面发展。
关键词:3D打印技术应用瓶颈发展方向具有工业革命意义的3D打印技术将摄影、计算机、互联网、新材料等有机结合在一起改变了我们的传统思维,对我们的生产和生活方式将带来巨大的改变。
一、3D打印技术的前景3D打印技术源于美国军方的快速成型技术,随着计算机和网络技术的发展到20世纪80年代才出现商业3D打印机[1],由于3D打印技术颠覆性的制造理念,在一些特殊的应用领域发展很快。
1.3D打印技术简介3D打印技术是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,它综合了摄影、数字建模、材料、机电控制和计算机等前沿技术知识,也称增材制造、立体印刷或直接数字制造等[2],主要包括建模、打印和后处理三个步骤,先建立数字化模型,运用液体(如液态光敏树脂)、固体粉末(如金属粉或塑料粉)、丝材(如塑料丝)等,通过光固化成型或熔融挤出以逐层成型的方式打印出实体产品。
2.3D打印技术的历程由于发达国家特别是美国的重视和大力投入,3D打印的关键技术不断被突破,20世纪80年代到90年代,美国出现了光固化成型(SL)、选择性激光烧结(SLS)、熔融挤出成型(FDM)、三维印刷(3DP)等一系列3D打印的核心专利技术,随后各种不同用途的3D打印机相继问世:1984年美国人Charles Hull制造出世界第一台商业3D打印机;1986年Charles Hull成立了3D Systems公司,这是世界上第一家生产3D 打印机的公司;2009年美国Organovo公司首次使用3D打印机造出人造血管;2011年8月,南安普敦大学研发出世界第一台可以打印飞机的3D打印机;2012年11月,苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织。
3d打印技术的应用论文2500字
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3d打印技术的应用论文2500字现如今,3D打印机是民用市场出现的一个新词,在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”。
店铺整理了3d打印技术2500字论文,希望能对大家有所帮助!3d打印技术2500字论文篇一:《试谈3D打印技术及其应用发展》【摘要】本文通过分析3D打印机的原理,总结了几种典型的3D 打印技术,分析其市场应用和发展方向,得出3D打印技术的发展会引领第三次工业革命的发展。
【关键词】3D;打印机;3D打印技术1.前言近来,三维(3D)打印技术[1]在发达国家兴起,前不久在网上流传的3D打印手枪,引来许多网友围观。
3D打印现在已不再只是概念产物,全球已有不少公司推出了个人3D打印机,它已在平常生活中开始普及。
2012年4月,英国《经济学人》刊文认为,3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。
传统制造技术是“减材制造技术”,3D打印则是“增材制造技术”,它具有制造成本低、生产周期短等明显优势。
2.3D打印机的原理及技术2.1 3D打印机3D打印机是近年来在民用市场出现的一个新词。
在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”[2]。
快速成形技术诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种全新制造技术。
它集分层制造技术、机械工程、数控技术、CAD、激光技术、逆向工程技术、材料科学于一体,可以直接、快速、自动、精确地将设计电子模型转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种低成本而高效的实现手段。
快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。
但是基本原理一样,那就是“分层制造,逐层叠加”[3],类似于数学上的积分过程。
形象地讲,快速成形系统就像是一台“立体打印机”,因此得名。
2.2 3D打印机的原理3D打印机根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。
《2024年3D打印技术的发展及其软件实现》范文
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《3D打印技术的发展及其软件实现》篇一一、引言3D打印技术,作为一种革命性的制造技术,已经彻底改变了传统的制造业。
其利用材料逐层堆叠以制造三维物体的能力,已经从单纯的科研实验进入到了我们的日常生活。
从精密的医疗设备到复杂的工业零件,再到日常生活中的各种小物件,3D打印技术几乎无所不能。
本文将详细探讨3D打印技术的发展及其软件实现。
二、3D打印技术的发展1. 技术发展历程3D打印技术的发展历程可以追溯到上世纪80年代初。
从最初的简单模型到现在的复杂产品,3D打印技术经历了从无到有、从简单到复杂的过程。
主要的技术流派包括选择性激光烧结、光固化、粉末粘结等。
2. 材料的发展随着技术的发展,3D打印材料也在不断增加和改进。
目前已经使用的材料包括塑料、金属、陶瓷、生物材料等。
不同材料的出现,使得3D打印技术的应用领域得到了极大的扩展。
3. 技术的应用领域3D打印技术在医疗、建筑、航空、汽车、玩具等领域得到了广泛的应用。
例如,在医疗领域,3D打印技术被用于制造定制的医疗器械和生物材料。
在建筑领域,3D打印技术可以快速制造出复杂的建筑结构。
三、3D打印技术的软件实现1. 切片软件切片软件是3D打印过程中最重要的软件之一。
它将三维模型切割成一系列的二维切片,然后根据这些切片信息控制打印机进行逐层打印。
切片软件需要具备高精度的切片算法和友好的用户界面。
2. 建模软件建模软件是用于创建三维模型的软件。
用户可以使用这些软件创建复杂的模型,然后通过切片软件进行切片处理,最后通过3D打印机进行打印。
常用的建模软件包括AutoCAD、Blender等。
3. 控制系统软件控制系统软件是控制3D打印机工作的核心软件。
它需要根据切片软件生成的切片信息,控制打印机的运动和材料的供应,以完成整个打印过程。
控制系统软件需要具备高稳定性和高可靠性。
四、结论随着科技的发展,3D打印技术将会在更多的领域得到应用。
而为了实现更高效、更精确的打印过程,我们还需要进一步研究和改进相关的技术和软件。
3D打印快速成型技术毕业论文
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3D打印快速成型技术毕业论文1. 3D打印技术简介3D打印技术,是以计算机三维设计模型为基础,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型(即“积层造型法”),制造出实体产品。
与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削等方法生产成品不同,3D打印是将三维实体变为若干个二维平面,通过对材料处理并逐层叠加进行生产,这就大大降低了制造的复杂度。
这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力,从而直接从计算机图形以及数据中便可生成所需形状的零件,使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。
?我们日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。
之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。
这项打印技术称为3D立体打印技术。
2. 过程原理三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现,如同使用打印机就像打印一封信:轻点电脑屏幕上的“打印”按钮,一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上,它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。
而在3D打印时,软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片,并将这些切片的信息传送到3D打印机上,后者会将连续的薄型层面堆叠起来,直到一个固态物体成型。
3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料并且堆叠薄层的形式有多种多样:有些3D打印机使用“喷墨”的方式。
快速成型技术在医学中的应用
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快速成型技术在医学中的应用随着现代科技的不断发展,快速成型技术在各个领域中得到了广泛的应用,尤其是在医学领域中。
医学工程正在迅速成为一个重要的领域,而快速成型技术在其中扮演者重要的角色。
本文将就快速成型技术在医学中的应用进行详细探讨。
一、快速成型技术的基本原理快速成型技术是一种利用计算机辅助设计、制造和生物医学工程学来制造零件的技术。
其基本原理是依据任意三维几何体的CAD模型,利用计算机辅助制造技术将其分层处理,依次通过向前推进材料或熔融材料的方式,将物体一层层地制造出来,直到形成完整的物体模型,这个过程称为快速成型。
快速成型技术的优点是快速制造、高度精度、低成本、设计灵活多变、无需特殊工具、任何形状均可制造而不需要限制。
这些优点使得快速成型技术在医学领域中大有用武之地。
二、快速成型技术在医学中的应用1、医学模型的制造医学模型制造是快速成型技术在医学领域中的一个可以发挥重要作用的应用。
其主要包括骨头、心脏、肺部等的三维打印模型。
这些模型的制造可以帮助医生更加深入地了解病人的情况。
采用三维打印技术可以为外科医生提供直观的、可触摸的模型,以促进对病人的诊断和治疗。
此外,还可以提高难度手术的成功率并减少医疗事故的发生。
2、手术和创口辅助器材的制造利用快速成型技术制造手术和创口辅助器材也是医疗领域的重要应用。
手术辅助器材可以帮助医生更好地掌握手术的精确度和安全性,同时也可以减少手术风险。
而利用快速成型技术3D打印的创口辅助器材,可以减少手术的痛苦和恢复时间,增加病人的生活质量。
3、人工器官和植入物的制造利用快速成型技术制造人工器官和植入物也是医学领域中的重要应用。
这种技术包括制造人工眼角膜、人工植髓材料、人工关节等。
随着自体提取组织等技术的发展,快速成型技术制造出的人工器官和植入物已经成为当前医学领域中的重要方向之一。
三、快速成型技术在医学中的未来发展随着计算机、材料和制造技术的日益提高,快速成型技术在医学领域中的应用前景也非常广阔。
3d打印快速成型技术 3d打印成型技术论文
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3d打印快速成型技术 3d打印成型技术论文有些网友觉得3d打印成型技术论文难写,可能是由于没有思路,所以我为大家带来了相关的例文,盼望能帮到大家!3d打印成型技术论文篇一3D打印技术一、简介:3D打印技术,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。
它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何外形的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。
灯罩、身体器官、珠宝、依据球员脚型定制的足球靴、赛车零件、固态电池以及为个人定制的手机、小提琴等都可以用该技术制造出来。
3D打印机则消失在上世纪90年月中期,即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。
它与一般打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等"印材料',与电脑连接后,通过电脑掌握把"打印材料'一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
如今这一技术在多个领域得到应用,人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。
二、过程原理:每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特别胶水,胶水液滴本身很小,且不易集中。
然后是喷洒一层匀称的粉末,粉末遇到胶水会快速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。
这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被"打印'成型,打印完毕后只要扫除松散的粉末即可"刨'出模型,而剩余粉末还可循环利用。
三、3D打印过程:打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末,当然胶水和粉末都是经过处理的特别材料,不仅对固化反应速度有要求,对于模型强度以及"打印'辨别率都有直接影响。
3D打印技术能够实现600dpi辨别率,每层厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或图片也能够清楚打印。
受到喷打印原理的限制,打印速度势必不会很快,较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率,相比早期产品有10倍提升,而且可以利用有色胶水实现彩色打印,颜色深度高达24位。
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作耳赝复体的过程¨7。”1。Jiao等。”o利用螺旋cT采集了l 例车祸患者健侧耳廓数据,并通过数据处理制作出患侧耳 CAD模型,然后对其进行相应的修饰以达到两侧耳廓外形 匹配。他们利用了LOM技术打印出纸耳模型,并且以此为
脑辅助加T。目前医学领域应用较多的快速成型技术,包括
下,根据物体的三维计算机辅助设计(computer—aided
design,
CAD)模型、计算机断层扫描或磁共振成像等数据,通过将数
据转换后传递到3D打印机,从而快速制造复杂形状3D物
光固化立体印刷(SLA)、熔融沉积成型(FDM)、选择性激光 烧结(SLS)以及分层实体制造(LOM)等。光固化立体印刷 具有精密度高、性能稳定、产品力学强度较高等优点,缺点在 于成型产品需要清洗除去杂质;熔融沉积成型优点在于成品 表面质量好、成型机结构简单、无环境污染,但速度慢,操作
万方数据
・76・
主望墅垄丛型盘查!!!!生!旦箜!!鲞箜!塑竖!i!!呈!!壁坠堡:』!!:!!!!!!!!:!!:塑!:! 其有潜力达到甚至超过人类自身能力。这些生物学耳在形 态学和生物功能上更加接近正常人体耳软骨,组织工程学的 发展与快速成型技术的结合给未来耳再造提供了新的方法。 三、快速成型技术在鼻再造中的应用 在鼻赝复体的制作过程中,CAD模型的优势在于使用 电脑就可以直接修改模型数据,调整鼻赝复体的形状,使其 更加适合患者的面部轮廓。快速成型技术使赝复体的制作 更加个性化和自动化’3“。 因为不能像耳赝复体制作找到相对应的镜像模型, Reitemeier等"叫利用3D扫描采集了202例志愿者鼻3D图 像,并根据大小和形状将其分类建立数据库,需要时从数据 库中挑选型号和大小合适的鼻子模型,再经简单修改就能生 产使用。国内也有利用志愿者鼻3D模型制作义鼻的报道, 包括使用FDM技术¨71和SLS技术∞“。在鼻支架的选择方 面,Ciocca等¨引曾采用眼镜做为鼻赝复体支架,外观逼真。 传统的鼻赝复体制作往往依靠观察患者面部特征,通过 手工雕刻蜡型来完成外形仿真设计,但不可避免地带来赝复 体形态单一、缺乏个性等问题,而使用CAD/CAM技术可以 有效解决上述问题,而且也缩短了赝复体修改再制作的时 间,提高了制作效率。 四、快速成型技术在其他医学领域的应用 快速成型技术很早就应用于颅颌面外科,医生利用CT 或MRI来获取头面部3D数据,并将数据经过转换后经快速 成型机制作相应的生物模型。这些模型可以用于与患者交 流、诊断和手术前iJil练,从而提高手术的精确度与效率‘4…。 快速成型技术制作的生物模型对一些复杂的脊柱畸形手 术‘4¨和心血管外科手术一2J也有着不可替代的模拟指导作
(二)人工耳支架
3D打印快速成型技术的成熟不仅给耳赝复体制作带来 了方便,同时也给组织工程领域带来新的机遇与挑战¨“。 3D打印技术能够制作复杂、个性化的组织工程支架,因其多 孔的特点,可作为种植细胞的支架∽“。为了有更好的临床 应用,这些作为支架的高分子材料需要具有良好的生物适应 性,目前应用的包括聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethylmethacrylate,PMMA),聚己内酯(polyca— prolactone,PCL)和羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)嵋划等。 临床上常用的Medpor耳廓支架成型清晰逼真,但无法 达到个性化设计,快速成型技术能很好地解决这一问题。有 学者尝试应用螺旋CT收集处理数据和快速成型技术,制备 具有患者外耳形态的个性化人工耳廓支架,并将其置人大鼠 皮下忙“,结果显示聚氨酯人工耳廓支架具备原型外耳的轮 廓和特征,具有优异的抗疲劳性和良好的弹性。Cherty 等心引在人工耳廓的体外实验中发现,在聚氨酯表面用HA 覆盖,其表面新陈代谢活跃的细胞数量会更多,细胞总数也 会增多。在支架的制作方面,随着各方面技术的发展不断有 新的尝试,最近在纳米医学上发表的一篇文章采用了一种名 为POSS.PCU的纳米复合物人工耳支架,这种支架与人耳软
2013年,Mannoor等¨4’利用类似的方法,培养出一种仿
生耳,并置入了环形天线以加强耳朵对无线频率的接受,使
万方数据
±堡墼垄丛型盘查!!!!生!旦箜!!鲞笠!塑鱼!堕!翌竺!坠堡!!竺:垫!!!!!!:!!!塑!:! 然3D打印技术有着很大潜力,但目前尚有一些关键问题限 制了其临床应用,如临床影像数据在转化为立体打印数据时
过相应的数据处理手段就能将二维数据重建成i维数据。 把这些三维数据进行数据转化,再传输到3D打印机就能生 成相应的模型。一般来说,制作医学3D模型需要3个基本 步骤:数据收集、数据处理、3D打印9; 3D模型最终的质量很大程度取决于最初数据的收集,
(一)耳赝复体
临床上由于创伤、肿瘤或者是先天小儿畸形所造成的耳
模具,加入含各种种子细胞的蛋白凝胶成型,以获得组织模 型一“。Liu等‘3 2‘通过电脑辅助设计制造技术,制作出了一 种聚乳酸和聚乙醇酸支架模型,并加入了猪软骨细胞培养 12周,获得了人耳形状具有良好弹性的软骨支架。近年,
人体皮肤【4钊等。虽然这些生物打印的器官还不能完全取代 人体器官,但它们给我们研究器官疾病病理生理提供了良好 的微环境和结构。
所以数据收集十分重要。临床上螺旋CT和MRI都能很好 地收集数据,尤其是螺旋CT,由于其后期数据处理相对更加
简单,所以临床上它更广泛地用于快速成型技术。除此之
外,临床医生还曾用过光学激光扫描来获取健侧耳廓模型, 并以此为基础制作耳缺损侧赝复体。““j。也有报道称使用 这种方法,由于光线反射可能会带来数据的缺失,而使用电 脑控制的数码照相扫描系统也许能更好地收集数据”。收 集数据后,需要将相应的数据传输到数据处理工作站,再应 用相应的软件经行i维重构,而获得需要制作物体的i维数 字模型。通过电脑辅助设计软件最终能将这些数据转化为
骼成像制作骨CAD模型不同,耳成像可以使用光学激光扫 描仪或者i维照相技术,以达到对软组织形状信息的采 集¨“。从而最大限度模拟健侧耳廓形状来制作赝复体。 1999年,Coward等。”1利用MRI三维成像,通过获取健 侧耳廓模型数据,镜像制作出了患侧耳廓模型,最后通过立
体打印技术制作出了树脂耳模型,并以此为模具制作出了蜡 耳模型。在此之后Байду номын сангаас很多学者不断改进通过快速成型技术制
温度较高;选择性激光烧结原料多样且不需要支撑材料;分
体的新型数字化成型技术…。3D打印技术是快速成型技术 的一种。快速成型技术最初用于工业产品原型、模具制造、 艺术创作、珠宝制作等领域,随着技术的成熟,成本降低以及 效率和精密度的提高,在20世纪末此技术逐渐用于生物工 程和医学领域。2。…。临床上,使用平板显示器来分析影像i
DOI:10.3760/cma.j.issn.10094598.2016.01.021
这样不仅可能会降低耳赝复体使用率,也可能会引起皮肤过 敏、受汗液或面部运动等影响。2007年Ciocca等’“1直接扫 描健侧耳廓而不制作健侧耳印模,且在义耳模型内部增加了
固定物的位置,使其贴合更加紧密。
作者单位:710032西安,第四军医大学西京医院整形外科 通信作者:郭树忠,Email:shuzhong@fmmu.edu.cn
少、成型机价格昂贵等,临床上3D打印技术的普及和应用, 还有待对以上问题进行解决。
参 [1] 考 文 献
骨弹性极为相似,而且能支持成纤维细胞的增殖,是一种非
快速成型技术不仅可以模拟手术过程而且还可以辅助 肋软骨的雕刻,先天畸形、刨伤、感染或者肿瘤可造成复杂的 颜面骨骼缺损,由于缺损平面是复杂的三维平面,修复非常 困难,Lee等H列利用三维成像技术,镜面模拟缺损面对侧三 维模型数据,通过快速成型技术制作缺损面修复模型,并且 以此模型辅助肋软骨雕刻,以达到良好的修复效果。Zopf 等¨41报道了1例2个月的婴儿,因患有气管、支气管软化症 导致气管坍塌,随时面临窒息的危险,只能依靠插入气管维 持通气。支气管支架既要能够支撑起气管保持相应的弹性, 又要可随着年龄的增长而扩大,使用可吸收的聚已酸内酯和 3D打印机制作了符合要求的支架,效果良好。
维数据在一定程度上限制了医生更好地利用三维图像。新 兴的快速成型技术正好弥补了这种不足。起初,快速成型技
层实体制造成本低廉、效率高。面对医学领域的不同需求,
医生可根据不同的目的选择不同的成型机和原材料。 二、快速成型技术在耳再造中的应用
术仅用于制作简单的人体解剖模具“,后来被用于疾病的 诊断及手术模拟15‘7l、赝复体制作以及置人物的制造等,涉及 整形外科、颌面外科、神经外科和心血管外科等多个学科‘“。 一、医学3D模型的制作过程 临床上,影像数据采集的结果往往都是二维的,但是通
五、小结
Reiffel等∞3j打印出人耳廓支架模具,并注入含有牛耳活细 胞的I型蛋白凝胶,将此模型置入裸鼠皮下,软骨逐渐增多 并取代凝胶,形成耳软骨模型,这种软骨在形态学上非常接
近人耳软骨。
3D打印技术在医学上最初仅局限于赝复体制作、颌面 外科的修复以及膝关节重建等。后来逐渐应用于医学研究、 复杂手术前的模拟和练习,甚至现在的器官打印[47-4s1。虽
缺损往往是单侧的。传统耳赝复体制作需要复杂的工 序”J,包括模仿健侧耳使用黏土或者蜡雕刻,并且制作模具
需要花大量的人力和时间。随着i维成像和快速成型技术,
的发展,我们可以利用现代的成像技术,镜像模拟健侧耳制
造出缺损耳相应的CAD模型,然后通过快速成型技术可直 接制作相应耳廓阴模或者耳廓模型’”o。与多排螺旋cT骨
史堡墼堑处型蓥查!!!!生!旦箜!!鲞箜!塑
垦!!!!!!塑!!!垡!!竺:!!!!!!尘:!!!型!:1
・75
・综述・
3D打印快速成型技术的临床应用进展
丁健科光君 郭树忠
3D打印技术又称增材制造技术,是20世纪80年代后
期开始逐渐兴起的一项新兴制造技术,它是指在计算机控制
换,成为数控加工命令,最后控制激光把一层层纸选择性切 割(或把液态树脂一层层同化,或把粉末一层层喷射等),形 成各截面轮廓,最终叠加成三维产品,这个过程又称之为电