3D打印技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)課件

三維打印技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

北京太爾時(shí)代科技有限公司三維打印技術(shù)什么是三維打??？

三維打印（快速原型或增材制造）是根據(jù)分析CAD數(shù)據(jù)得到加工路徑，通過(guò)材料疊加堆積而形成三維實(shí)體模型的工藝總稱。什么是三維打印？三維打?。焖僭突蛉S打印技術(shù)的研究20世紀(jì)70年代末到80年代初，美國(guó)的AlanJ.Hebert、日本的小玉秀、美國(guó)UVP公司的CharelesW.Hull等人相繼提出了快速原型(RapidPrototyping，RP）的概念。國(guó)內(nèi)，清華大學(xué)激光快速成形中心最早于1992年前后進(jìn)行了快速成形（三維打?。┘夹g(shù)的研究，是國(guó)內(nèi)最早從事快速成形技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)三維打印技術(shù)的研究20世紀(jì)70年代末到80年代初，美國(guó)的Al三維打印技術(shù)的常見工藝分類SLASLSFDM3DPLOM三維打印技術(shù)的常見工藝分類SLASLSFDM3DPLOMSLA光固化（立體光刻）采用激光一點(diǎn)點(diǎn)照射光固化液態(tài)樹脂使之固化的方法成形，是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一種高精度成形工藝。SLA光固化（立體光刻）采用激光一點(diǎn)點(diǎn)照射光固化液態(tài)樹脂使之SLA展件SLA展件LOM分層實(shí)體制造采用激光切割箔材，箔材之間靠熱熔膠在熱壓輥的壓力和傳熱作用下熔化并實(shí)現(xiàn)粘接，一層層疊加制造原型。LOM分層實(shí)體制造采用激光切割箔材，箔材之間靠熱熔膠在熱壓LOM展件LOM展件SLS選擇性激光燒結(jié)采用激光逐點(diǎn)燒結(jié)粉末材料，使包覆于粉末材料外的固體粘接劑或粉末材料本身熔融實(shí)現(xiàn)材料的粘接。SLS選擇性激光燒結(jié)采用激光逐點(diǎn)燒結(jié)粉末材料，使包覆于粉末SLS展件SLS展件3DP工藝采用逐點(diǎn)噴射粘接劑來(lái)粘接粉末材料的方法制造原型，該工藝可以制造彩色模型，在概念型應(yīng)用方面很有競(jìng)爭(zhēng)力3DP工藝采用逐點(diǎn)噴射粘接劑來(lái)粘接粉末材料的方法制造原型，該3DP工藝3DP工藝FDM熔融沉積成形采用絲狀熱塑性成形材料，連續(xù)地送入噴頭后在其中加熱熔融并擠出噴嘴，逐步堆積成形。FDM熔融沉積成形采用絲狀熱塑性成形材料，連續(xù)地送入噴頭后在FDMFDM第三次工業(yè)革命的提出引起全球三維打印機(jī)熱潮

2012年4月21日英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜稱以3D打印為代表，以數(shù)字化、人工智能化制造與新型材料的應(yīng)用為標(biāo)志的第三次工業(yè)革命已經(jīng)到來(lái)，3D打印機(jī)將像蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和計(jì)算機(jī)一樣,開創(chuàng)一個(gè)嶄新的工業(yè)時(shí)代。第三次工業(yè)革命的提出引起全球三維打印機(jī)熱潮數(shù)字化驅(qū)動(dòng)，無(wú)需編程可打印任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)需人工干預(yù)無(wú)需模具直接成型材料種類多設(shè)計(jì)制造一體化三維打印的優(yōu)勢(shì)是什么？

三維打印機(jī)是數(shù)字化、新型材料應(yīng)用與人工智能化制造完美結(jié)合體x數(shù)字化驅(qū)動(dòng)，無(wú)需編程三維打印的優(yōu)勢(shì)是什么？

三維打印機(jī)傳統(tǒng)加工與快速成形對(duì)比傳統(tǒng)加工與快速成形對(duì)比三維打印的應(yīng)用領(lǐng)域由于快速成形技術(shù)能夠縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，已在航空航天、汽車、機(jī)械、電子、電器、醫(yī)學(xué)、玩具、建筑、藝術(shù)品等許多領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用三維打印的應(yīng)用領(lǐng)域由于快速成形技術(shù)能夠縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高三維打印能做什么？用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估與校審；用于產(chǎn)品工程功能試驗(yàn)用于快速模具制造；用于快速直接制造用作廠商與客戶的交流手段；應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、建筑等行業(yè)三維打印能做什么？用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估與校審；用于產(chǎn)品工程功能試產(chǎn)品開模前原型驗(yàn)證

小批量零件的制造

快速制造技術(shù)與模具工業(yè)產(chǎn)品開模前原型驗(yàn)證

小批量零件的制造

快速制造技術(shù)與模具工業(yè)小批量零件制造形狀復(fù)雜程度批量傳統(tǒng)加工RM快速制造與傳統(tǒng)加工的應(yīng)用范圍

影響快速制造是否被生產(chǎn)實(shí)踐所采用的因素主要有兩個(gè)：形狀與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和批量大小。當(dāng)批量很小時(shí)，無(wú)論形狀復(fù)雜程度如何均值得采用RM；當(dāng)批量大時(shí)，僅形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件才采用RM。小批量零件制造形狀復(fù)雜程度批量傳統(tǒng)加工RM快速制造與傳統(tǒng)加工采用MEM制造的原型消失模鑄造得到的鑄件與采用激光制作石蠟型的技術(shù)(SLS)相比，MEM技術(shù)在制造周期及成本上均具有優(yōu)勢(shì)。采用MEM制造的原型消失模鑄造得到的鑄件與采用激光制作采用快速原型的離散-堆積成形原理與工藝完成鑄型制造的技術(shù)與方法稱為RP鑄型制造。RP鑄型制造又可分為間接RP鑄型制造和直接RP鑄型制造，前者運(yùn)用RP技術(shù)所完成的僅是鑄型的原型，需經(jīng)進(jìn)一步地翻制和轉(zhuǎn)換才能獲得用于澆注的鑄型，如硅膠型、石膏型和陶瓷型等；后者運(yùn)用RP技術(shù)直接完成可供澆注的鑄型，如覆膜砂型、樹脂砂型等。直接RP鑄型制造又可分為微滴噴射技術(shù)RP鑄型制造和激光束RP鑄型制造兩大類。傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域的快速制造采用快速原型的離散-堆積成形原理與工藝完成鑄型制造的技術(shù)與方特種性能金屬材料關(guān)鍵件

快速制造金屬零件的直接快速制造是三維打印技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，其具有如下重要特征：1、成形材料為特種性能金屬材料（鈦、鎢及高溫合金）2、直接得到功能零件3、主要應(yīng)用于航天、國(guó)防、醫(yī)療等領(lǐng)域目前已有10多家公司能提供金屬零件快速制造設(shè)備。特種性能金屬材料關(guān)鍵件

快速制造金屬零件的直接快速制造是三維EOS公司－直接金屬激光燒結(jié)特點(diǎn)：（1）混合金屬粉末在燒結(jié)過(guò)程中可以相互彌補(bǔ)收縮，使最終的收縮率幾乎為零；（2）鋪粉層厚度可以達(dá)到0.02mm，從而大力提高了燒結(jié)件的表面粗糙度。EOS公司－直接金屬激光燒結(jié)特點(diǎn)：F&S/MCP公司－SLM10-30μm不銹鋼和工具鋼粉末，完全熔化F&S/MCP公司－SLM10-30μm不銹鋼和工具鋼粉末醫(yī)學(xué)應(yīng)用根據(jù)CT掃描信息，應(yīng)用熔融擠壓快速成形的方法可以快速制造人體的骨骼（如顱骨、牙齒）和軟組織（如腎）等模型，可以進(jìn)行手術(shù)模擬、人體骨關(guān)節(jié)的配制，顱骨修復(fù)。醫(yī)學(xué)應(yīng)用根據(jù)CT掃描信息，應(yīng)用熔融擠壓快速成形的方法可以快速術(shù)前規(guī)劃案例分析術(shù)前規(guī)劃案例分析新型醫(yī)療高效臨床新型醫(yī)療高效臨床3D打印義肢助少年重拾信心3D打印義肢助少年重拾信心3D打印技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)課件3D打印技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)課件生物打印創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)生物打印創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教育中的三維打印技術(shù)應(yīng)用與逆向工程、數(shù)控加工、精密檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，形成產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程的完整雛形；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)快速制樣,對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；在模具產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，降低模具的直接開模風(fēng)險(xiǎn)；在開展產(chǎn)品創(chuàng)新制作過(guò)程中，通過(guò)快速成型制作學(xué)生創(chuàng)新產(chǎn)品，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意能力。教育中的三維打印技術(shù)應(yīng)用與逆向工程、數(shù)控加工、精密檢測(cè)技術(shù)相三維打印技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)桌面化設(shè)備金屬零件直接快速制造與傳統(tǒng)工業(yè)相結(jié)合與微納制造相結(jié)合與生物醫(yī)學(xué)制造領(lǐng)域相結(jié)合三維打印技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)桌面化設(shè)備大量的原創(chuàng)性發(fā)明來(lái)自于中小企業(yè)，針對(duì)他們的需求設(shè)計(jì)制造的快速成形設(shè)備需要：價(jià)格較低可靠性高操作簡(jiǎn)便材料和運(yùn)行費(fèi)便宜2005年全球70多個(gè)國(guó)家銷售桌面化三維打印設(shè)備2528臺(tái)，占整個(gè)RP設(shè)備銷售量的70％.2010年三維打印設(shè)備的年需求量達(dá)到15000臺(tái)2014年P(guān)rinters3D設(shè)備會(huì)擺放在家庭打印機(jī)的旁邊，并能聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行原型制作。針對(duì)中小企業(yè)的快速制造工藝與設(shè)備

大量的原創(chuàng)性發(fā)明來(lái)自于中小企業(yè)，針對(duì)他們的需求設(shè)計(jì)制造的快速特種性能金屬材料關(guān)鍵件的成形方法主要有以下三種：1.激光選區(qū)熔化－SLS/SLM2.激光熔覆－LENS/DMD/LAM/DLF等3.電子束選區(qū)熔化－EBM/EBSM特種性能金屬材料關(guān)鍵件的成形方法主要有以下三種：1.激光選LENSLENS（LaserEngineeredNetShaping）是在激光熔覆技術(shù)和快速原型技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種金屬零件直接快速制造新技術(shù)。1999年，LENSTM獲得了美國(guó)工業(yè)界中“最富創(chuàng)造力的25項(xiàng)技術(shù)”之一的稱號(hào)。

38LENSLENS（LaserEngineeredNet激光熔覆快速制造技術(shù)制造的零件激光熔覆快速制造技術(shù)制造的零件激光熔敷技術(shù)(清華)同軸送粉噴頭清華大學(xué)激光加工中心提供激光熔敷技術(shù)(清華)同軸送粉噴頭清華大學(xué)激光加工中心提供針對(duì)激光存在的一些問題，提出以電子束代替激光束，并充分利用電子束依靠磁偏轉(zhuǎn)線圈進(jìn)行掃描成形速度快、能量利用率高、無(wú)反射、真空成形環(huán)境無(wú)污染、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)進(jìn)行鈦合金等易氧化、難成形金屬的直接快速制造。近年來(lái)電子束快速制造技術(shù)得到了迅速發(fā)展。3電子束快速制造技術(shù)針對(duì)激光存在的一些問題，提出以電子束代替激光束，并充分利用電EBM(ElectronBeamMelting,瑞典Arcam公司)電子束熔化制造技術(shù)EBSM

(ElectronBeamSelectiveMelting)電子束選區(qū)熔化制造技術(shù)EBSFF(ElectronBeamSolidFreeformFabrication,MIT)

電子束實(shí)體自由制造技術(shù)EBF3

(ElectronBeamFreeformFabrication,NASA蘭利研究中心）電子束自由成形制造技術(shù)主要的電子束快速制造技術(shù)EBM(ElectronBeamMelting,瑞典Arcam公司－EBMS12Arcam公司－EBMS12清華大學(xué)－EBSM150清華大學(xué)與桂林獅達(dá)機(jī)電技術(shù)有限公司合作開發(fā)的EBSM150原型-機(jī)清華大學(xué)－EBSM150清華大學(xué)與桂林獅達(dá)機(jī)電技術(shù)有限公司合

電子束選區(qū)熔化技術(shù)制造流程(1)（清華大學(xué)）

鋪粉掃描下降電子束選區(qū)熔化技術(shù)制造流程(1)鋪粉電子束選區(qū)熔化技術(shù)制造流程（2）46電子束選區(qū)熔化技術(shù)制造流程（2）46同步掃描工藝的實(shí)現(xiàn)（清華大學(xué)）

由于金屬熔化成形過(guò)程中溫度梯度大，翹曲、變形及開裂等缺點(diǎn)容易產(chǎn)生，通過(guò)提高掃描成形速度達(dá)到增加成形區(qū)域的溫度均勻性是解決途徑之一。利用電子束具有的無(wú)慣性快速偏轉(zhuǎn)功能，X向和Y向的掃描速度目前分別達(dá)到60m/s和0.3m/s，30×30mm的圖形掃描時(shí)間僅需0.15s，基本實(shí)現(xiàn)了同步掃描功能，數(shù)值模擬結(jié)果表明同步掃描時(shí)成形區(qū)域溫度基本均勻。同步掃描工藝的實(shí)現(xiàn)（清華大學(xué)）由于金屬熔化成形過(guò)程中鈦合金件的成形制造（清華大學(xué)）

鈦合金粉末中空葉片目前采用電子束選區(qū)熔化技術(shù)已經(jīng)制備了316L不銹鋼零件和Ti6Al4V合金零件，有望在航空、航天小批量復(fù)雜零件及人體假體等領(lǐng)域得到應(yīng)用。鈦合金件的成形制造（清華大學(xué)）鈦合金粉末激光束RP鑄型制造EOS公司的DirectCast?EOSINTS750

49激光束RP鑄型制造EOSINTS75049覆膜砂SLS鑄型制造工藝示意圖樹脂粘結(jié)劑水洗細(xì)砂粒粘結(jié)劑裹覆粉末低溫SLS過(guò)程生坯后處理殼型覆膜砂SLS鑄型制造工藝示意圖樹脂粘結(jié)劑水洗細(xì)砂粒粘結(jié)劑裹微滴噴射技術(shù)RP鑄型制造

清華大學(xué)PCM技術(shù)北京殷華激光快速成形及模具技術(shù)有限公司與清華大學(xué)激光快速成形中心聯(lián)合首創(chuàng)的無(wú)木模鑄造成形技術(shù)（PCM）首次將快速成形技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的樹脂砂鑄造工藝中,是一種微滴噴射RP鑄型制造技術(shù)。該技術(shù)現(xiàn)為廣東佛山峰華公司所推廣。

微滴噴射技術(shù)RP鑄型制造

清華大PCM工藝示意圖，主要針對(duì)大中型鑄型的制造

PCM工藝示意圖，主要針對(duì)大中型鑄型的制造PCM技術(shù)的特點(diǎn)：1、制造時(shí)間短2、制造成本低3、無(wú)需木模4、造型材料價(jià)廉易得5、一體化造型6、型、芯同時(shí)成形7、無(wú)起模斜度8、易于制造含自由曲面（曲線）的鑄型9、能制造大型鑄型PCM技術(shù)的特點(diǎn)：1、制造時(shí)間短廣東佛山峰華公司的PCM-1200設(shè)備廣東佛山峰華公司的PCM-1200設(shè)備PCM工藝PCM工藝PCM工藝1.收到客戶加工三維數(shù)據(jù)，要求制作兩件毛坯目標(biāo)周期十天排氣歧管材料：QT500-7技術(shù)要求：鑄件精度CT8表面粗糙度RA12.5PCM工藝1.收到客戶加工三維數(shù)據(jù)，要求制作兩件毛坯目標(biāo)周期PCM工藝2.將三維數(shù)據(jù)分模處理，把處理好的三維圖通過(guò)相關(guān)軟件轉(zhuǎn)化成鑄型CAD模型，數(shù)據(jù)化后輸入PCM無(wú)模鑄型快速制造設(shè)備圖形處理制作周期一天累計(jì)一天PCM工藝2.將三維數(shù)據(jù)分模處理，把處理好的三維圖通過(guò)相關(guān)軟PCM工藝3.設(shè)備噴頭在每層鋪好的型砂上由計(jì)算機(jī)控制精確地噴射粘結(jié)劑及催化劑→再次鋪砂。不斷循環(huán)動(dòng)作，就這樣把零件的砂型一層一層堆疊出來(lái)了。砂型成型制作周期一天累計(jì)：兩天PCM工藝3.設(shè)備噴頭在每層鋪好的型砂上由計(jì)算機(jī)控制精確地噴PCM工藝4.砂型造出后清除多余的散砂、加固、檢查修整、涂上耐熱屏蔽涂料、打磨使其更光滑。PCM工藝4.砂型造出后清除多余的散砂、加固、檢查修整、涂上PCM工藝5.合箱澆注PCM工藝5.合箱澆注PCM工藝6.拆箱及鑄件后處理PCM工藝6.拆箱及鑄件后處理工藝對(duì)比項(xiàng)目PCM工藝傳統(tǒng)鑄造工藝技術(shù)制作過(guò)程無(wú)需模具，鑄型一次成型先制作模具，3－4次修模后才能做出鑄型制作時(shí)間約15－20天

約120天

人工原材料費(fèi)低

約叁拾萬(wàn)元左右

工人技能要求專業(yè)技能要求普通，培訓(xùn)一周即可進(jìn)行操作

專業(yè)技能要求高，一般有一定工作經(jīng)驗(yàn)才能獨(dú)立工作

工藝和制造特性1、無(wú)需模具，鑄型一次成形。2、可實(shí)現(xiàn)一體化造型，減少設(shè)計(jì)約束和機(jī)加工量，鑄件尺寸精度易控制。3、型、芯同時(shí)成型，提高定位精度。4、無(wú)需拔模斜度，減輕鑄件重量。5、可以制作任意形狀的鑄件，尤其是制作復(fù)雜以及含有自由曲面的鑄件，而且精度高。6、完美體現(xiàn)設(shè)計(jì)者意圖，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。7、設(shè)計(jì)有問題修改三維圖即可重新制作。

1、先制作模具，3~4次修改模具后才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2、復(fù)雜件只能采用多箱造型的方法，難度增加，鑄件容易產(chǎn)生錯(cuò)位，增加清理和機(jī)加工的工作量。3、往往只能型芯分開成型，再進(jìn)行組裝，定位誤差增加。4、需拔模斜度。5、傳統(tǒng)加工方法難以保證曲面精度，存在無(wú)法克服的障礙。6、鑄件有問題很難確定是設(shè)計(jì)問題還是模具問題。7、對(duì)新產(chǎn)品開發(fā)模具投入太大，一般都在幾十萬(wàn)以上。

工藝對(duì)比項(xiàng)目PCM工藝傳統(tǒng)鑄造工藝技術(shù)制作無(wú)需模具，鑄型一次總結(jié)總結(jié):一、無(wú)需模具砂模一次成型，二、可以制作任意形狀的鑄件，尤其是制作復(fù)雜以

及含有自由曲面的鑄件，而且精度高；三、完全體現(xiàn)設(shè)計(jì)者意圖；四、大大節(jié)約單件及小批量鑄件制作周期；五、制作成本有著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；六、企業(yè)決策風(fēng)險(xiǎn)及成本容易控制?？偨Y(jié)總結(jié):微納米加工中的快速制造日本大阪大學(xué)“納米?！保夤袒夹g(shù)美國(guó)UniversityofIllinois微筆噴射技術(shù)美國(guó)西北大學(xué)蘸水筆技術(shù)清華大學(xué)激光引導(dǎo)直寫技術(shù)清華大學(xué)尖筆直寫技術(shù)微納米加工中的快速制造日本大阪大學(xué)“納米?！保夤袒夹g(shù)日本大阪大學(xué)將雙光子吸收與光固化制造微結(jié)構(gòu)方法相結(jié)合，用非線性方法獲得了尺寸小于光學(xué)亞衍射限，達(dá)到120nm的微結(jié)構(gòu)。圖為他們用TPA制造的“納米?！?，總長(zhǎng)為10mm，總高為7mm，其中細(xì)部特征尺寸達(dá)到150nm。日本大阪大學(xué)日本大阪大學(xué)將雙光子吸收與光固化制造微結(jié)構(gòu)方法相結(jié)合，用非線采用含有聚陰離子和聚陽(yáng)離子的高分子混合物通過(guò)微筆噴射到溶液中并迅速固化，成型網(wǎng)狀三維結(jié)構(gòu)，細(xì)絲直徑為0.5～5.0μm美國(guó)UniversityofIllinois大學(xué)采用含有聚陰離子和聚陽(yáng)離子的高分子混合物通過(guò)微筆噴射到溶液中美國(guó)西北大學(xué)Mirkin小組首先提出了蘸水筆納米加工技術(shù)DPN(Dip-PenNanolithography)，實(shí)現(xiàn)樣品表面高精度圖形的直接加工。DPN利用原子力顯微鏡AFM探針將SAM(selfassemblymonolayer)材料涂覆在樣品表面，得到單分子層的淀積圖形。美國(guó)西北大學(xué)美國(guó)西北大學(xué)Mirkin小組首先提出了蘸水筆納米加工技術(shù)DP清華大學(xué)利用激光捕獲粒子或者細(xì)胞，并將細(xì)胞輸運(yùn)到制定的位置，通過(guò)移動(dòng)底板，可以進(jìn)行微米級(jí)結(jié)構(gòu)器件的堆積成型。清華大學(xué)－激光引導(dǎo)直寫技術(shù)清華大學(xué)利用激光捕獲粒子或者細(xì)胞，并將細(xì)胞輸運(yùn)到制定的位置，引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)激光波長(zhǎng)1064nm激光功率600mW引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)激光波長(zhǎng)1064nm直寫實(shí)驗(yàn)300mW10min/dot30um/dot18dots直寫實(shí)驗(yàn)300mW10min/dot30um/dot1利用高分子溶液剪切變稀的原理，在重力作用下，實(shí)現(xiàn)微流體的堆積。清華大學(xué)－尖筆直寫技術(shù)利用高分子溶液剪切變稀的原理，在重力作用下，實(shí)現(xiàn)微流體的堆積3D打印技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)課件分級(jí)空心薄壁管支架，壁厚150μm分級(jí)空心薄壁管支架，壁厚150μm生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的快速制造無(wú)托槽隱形矯牙頜畸形矯治器快速制造生物材料快速制造基于快速成形的細(xì)胞受控三維組裝生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的快速制造無(wú)托槽隱形矯牙頜畸形矯治器快速制造無(wú)托槽隱形矯牙頜畸形矯治器制造技術(shù)流程矯治過(guò)程模擬原始牙頜數(shù)字模型原始牙頜石膏模型每步矯治后牙頜數(shù)字模型無(wú)托槽隱形矯治器的臨床應(yīng)用每步矯治后牙頜實(shí)物模型層片圖象三維重建層析設(shè)備牙頜畸形過(guò)程計(jì)算機(jī)輔助診斷與矯治設(shè)計(jì)系統(tǒng)醫(yī)師知識(shí)安全準(zhǔn)則光固化快速成形設(shè)備壓膜機(jī)與后處理器械無(wú)托槽隱形矯牙頜畸形矯治器制造技術(shù)流程矯治過(guò)程模擬原始牙頜數(shù)………層析法重建牙頜數(shù)字模型的技術(shù)流程………層析法重建牙頜數(shù)字模型的技術(shù)流程Aurora350型光固化快速成形機(jī)Aurora350型光固化快速成形機(jī)生產(chǎn)矯治器模具及矯治器Aurora350型光固化快速成形機(jī)Aurora350型光固矯治前矯治中矯治模擬結(jié)果采用無(wú)托槽隱形矯治器治療的正畸過(guò)程矯治前矯治中矯治模擬結(jié)果采用無(wú)托槽隱形矯治器治療的正畸過(guò)程快速成形與相分離工藝相結(jié)合在低溫下成形，保持了生物材料的活性生物材料的快速制造-LDM快速成形與相分離工藝相結(jié)合生物材料的快速制造-LDM聚酯-磷酸鈣骨組織工程支架個(gè)性化的結(jié)構(gòu)和外形貫通性(90%以上)很好的大孔結(jié)構(gòu),細(xì)胞在整個(gè)支架中三維生長(zhǎng)孔隙率較高，比表面積大，為細(xì)胞創(chuàng)造了良好的生長(zhǎng)環(huán)境力學(xué)性能好，與松質(zhì)骨相近快速成形相分離PLLAPDLLAPLGA300~500μm3~7μm仿生細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)100~200nm聚酯-磷酸鈣骨組織工程支架個(gè)性化的結(jié)構(gòu)和外形快速成形相分離P第四軍醫(yī)大學(xué)合作：大段骨損傷修復(fù)

PLGA-TCP支架，復(fù)合生長(zhǎng)因子BMP和bFGF選擇不能自行修復(fù)的臨界尺寸第四軍醫(yī)大學(xué)合作：大段骨損傷修復(fù)PLGA-TCP支架，復(fù)合3D打印技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)課件PLLA、PDLLA、PLGA三種材料，兔橈骨A:手術(shù)后4周B:手術(shù)后12周PDLLA、PLGA兩種材料，犬橈骨A:手術(shù)后4周B:手術(shù)后24周PLLA、PDLLA、PLGA三種材料，兔橈骨PDLLA、P與第四軍醫(yī)大學(xué)合作：大段圓柱型仿生活性人工骨誘導(dǎo)羊腰椎椎體間脊柱融合

與第四軍醫(yī)大學(xué)合作：1cm1cm術(shù)后6月(Post.op24w)術(shù)后1月(Post.op4w)術(shù)后當(dāng)天(Post.op0d)86術(shù)后6月(Post.op24w)術(shù)后1月(Post.op多分支多層血管支架的成形及應(yīng)用多分支多層血管支架的成形及應(yīng)用血管的實(shí)際結(jié)構(gòu)從仿生角度出發(fā)，需要設(shè)計(jì)制造分支多層血管血管的實(shí)際結(jié)構(gòu)從仿生角度出發(fā)，需要設(shè)計(jì)制造分支多層血管溶芯設(shè)計(jì)溶芯的快速制造

沉積內(nèi)層溶除內(nèi)芯RP溶芯-沉積成形工藝流程沉積第二層沉積第三層

…溶芯設(shè)計(jì)溶芯的快速制造沉積內(nèi)層溶除內(nèi)芯RP溶芯-沉積成形工3D打印技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)課件肝細(xì)胞/MSC管網(wǎng)支架內(nèi)皮細(xì)胞/MSC+HFG/FGF毛細(xì)血管技術(shù)路線植入動(dòng)物體內(nèi)肝細(xì)胞/MSC管網(wǎng)支架內(nèi)皮細(xì)胞/MSC+HFG/FGF毛細(xì)3D打印技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)課件血管化肝組織塊構(gòu)建動(dòng)物試驗(yàn)動(dòng)物模型：大鼠；支架植入前切除3/4肝臟；支架放入大鼠腹腔植入1月后，取出血管化肝組織塊構(gòu)建動(dòng)物試驗(yàn)動(dòng)物模型：大鼠；支架植入前切除3/200X100X400X400X支架材料支架材料肝細(xì)胞200X100X400X400X支架材料支架材料肝細(xì)胞細(xì)胞三維受控組裝技術(shù)多種類型的細(xì)胞及外基質(zhì)仿生材料在計(jì)算機(jī)控制下，按人們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)被排布在一種特殊的（合適的）空間結(jié)構(gòu)上進(jìn)行培養(yǎng)，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)體，經(jīng)訓(xùn)練進(jìn)而發(fā)育成具有特定生理、生化和力學(xué)功能的組織和器官。細(xì)胞三維受控組裝技術(shù)多種類型的細(xì)胞及外基質(zhì)仿生材料在計(jì)算機(jī)控CellPrintingbd美國(guó)ClemsonUniversity，2001CellPrintingbd美國(guó)ClemsonUnivea.一層細(xì)胞一層凝膠層疊b.膠凝固,使細(xì)胞固定并融合c.凝膠在經(jīng)過(guò)熱處理后被清除a.一層細(xì)胞一層凝膠層疊b.膠凝固,使細(xì)胞固定并融合c.凝膠3DBioplotter

將細(xì)胞與瓊脂基復(fù)合材料共混，擠出成形在具有交聯(lián)劑的底板上，層層疊加，形成還有細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)體。目前只看到成形三天后細(xì)胞生物學(xué)評(píng)價(jià)的報(bào)道983DBioplotter將細(xì)胞與瓊脂基復(fù)合材料共混，擠出3DBioassebmly集成了微滴噴射和連續(xù)擠出成形等四個(gè)噴頭的設(shè)備3DBioassebmly集成了微滴噴射和連續(xù)擠出成形等四3DCellassembly基于MEM工藝，清華大學(xué)于2002年開發(fā)了細(xì)胞三維受控組裝機(jī)第一代細(xì)胞三維受控組裝機(jī)1003DCellassembly基于MEM工藝，清華大學(xué)于20第二代細(xì)胞三維受控組裝機(jī)第二代細(xì)胞三維受控組裝機(jī)分級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)，蜂窩結(jié)構(gòu)，它具有營(yíng)養(yǎng)和新陳代謝物交換的通道，作為血管化預(yù)留空間，孔徑為50μm～1000μm；二級(jí)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由支撐網(wǎng)架和微單元所組成，其尺寸為100μm～500μm；一級(jí)結(jié)構(gòu)，單元結(jié)構(gòu)，類組織體內(nèi)外培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞在其內(nèi)部具有一定的游走和相互傳遞信息的空間。D細(xì)胞-基質(zhì)三維開放分級(jí)結(jié)構(gòu)體系CBA三級(jí)結(jié)構(gòu)：蜂窩結(jié)構(gòu)CellularStructure二級(jí)結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)ReticularStructure一級(jí)結(jié)構(gòu)：?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)LocationStructure分級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)，蜂窩結(jié)構(gòu)，它具有營(yíng)養(yǎng)和新陳代謝物交換的通道單元結(jié)構(gòu)LocationStructure網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)ReticularStructure蜂窩結(jié)構(gòu)CellularStructure化學(xué)交聯(lián)物理交聯(lián)單元結(jié)構(gòu)LocationStructure網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

15mm

10mm明膠/殼聚糖三維結(jié)構(gòu)15mm10mm明膠/殼聚糖三維結(jié)構(gòu)肝細(xì)胞/明膠/殼聚糖結(jié)構(gòu)體培養(yǎng)30天

激光共聚焦照片肝細(xì)胞/明膠/殼聚糖結(jié)構(gòu)體培養(yǎng)30天

激光共聚焦照片肝細(xì)胞/明膠/殼聚糖結(jié)構(gòu)體培養(yǎng)30天后的組織切片

肝細(xì)胞/明膠/殼聚糖結(jié)構(gòu)體培養(yǎng)30天后的組織切片結(jié)構(gòu)體培養(yǎng)8周期間的肝功能分泌功能測(cè)試結(jié)構(gòu)體培養(yǎng)8周期間的肝功能分泌功能測(cè)試應(yīng)用前景可以用于修復(fù)與重建病損組織器官可以發(fā)展成為組織生物傳感器構(gòu)建和模擬生理系統(tǒng)功能，用于病理研究和藥理研究應(yīng)用前景隨著生物技術(shù)的發(fā)展，利用三維打印技術(shù)進(jìn)行干細(xì)胞、骨組織培養(yǎng)、乃至生命體的克隆將成為可能！未來(lái)：克隆時(shí)代的到來(lái)隨著生物技術(shù)的發(fā)展，利用三維打印技術(shù)進(jìn)行干細(xì)胞、骨組織培養(yǎng)、未來(lái)：個(gè)性化定制的時(shí)代未來(lái)：個(gè)性化定制的時(shí)代未來(lái)：在太空忘帶東西？

別忘帶3D打印機(jī)就行未來(lái)：在太空忘帶東西？

別忘帶3D打印機(jī)就行三維打印萬(wàn)里長(zhǎng)城三維打印萬(wàn)里長(zhǎng)城未來(lái)：從“想制造什么就制造什么”

到“人人都可以制造”

未來(lái)：從“想制造什么就制造什么”

未來(lái)：上下游技術(shù)的推進(jìn)助三維打印市場(chǎng)發(fā)展隨著技術(shù)的發(fā)展，1.各種各樣專業(yè)的應(yīng)用，幫助用戶來(lái)創(chuàng)造他自己的想法，自己的設(shè)計(jì)。從而更有效的利用三維打印機(jī)改變他們的生活個(gè)性化的數(shù)字采集---三維掃描儀CT掃描智能化的數(shù)字建模技術(shù)—CAD軟件2.產(chǎn)品將更加多樣化，各類塑料、金屬、生物細(xì)胞等多材料加工，滿足更多人的需求未來(lái)：上下游技術(shù)的推進(jìn)助三維打印市場(chǎng)發(fā)展隨著技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)：設(shè)計(jì)的天堂打印的世界未來(lái)：設(shè)計(jì)的天堂打印的世界多平臺(tái)三維軟件數(shù)據(jù)獲取只需將設(shè)計(jì)好的文件保存為STL格式即可！藝術(shù)設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì)多平臺(tái)三維軟件數(shù)據(jù)獲取只需將設(shè)計(jì)好的文件保存為STL格式即可走進(jìn)ＵＰ！桌面三維打印機(jī)UP！PLUS三維打印機(jī)外廓尺寸：245ｍｍx260ｍｍx350ｍｍ成形尺寸：140ｍｍx140ｍｍx135ｍｍ成形層厚：0.１５ｍｍ～０．４ｍｍ成形材料：

ABS走進(jìn)ＵＰ！桌面三維打印機(jī)UP！PLUS三維打印機(jī)UP！打印機(jī)軟件下載安裝太爾時(shí)代官網(wǎng)太爾時(shí)代論壇支持windows、Vista、Mac、UP！打印機(jī)軟件下載安裝太爾時(shí)代官網(wǎng)www.tiertime載入數(shù)據(jù)文件設(shè)置打印參數(shù)點(diǎn)擊打印打印只需三步載入數(shù)據(jù)文件打印只需三步太爾時(shí)代旗下?lián)碛泄I(yè)級(jí)和桌面級(jí)兩類3D打印機(jī)