3d打印技術(shù)和產(chǎn)業(yè)前景展望

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1、3D打印技術(shù)和產(chǎn)業(yè)前景展望2001年7月24日，Guatemalan的雙胞胎MariaTeresa和MeriaDeJesusUuiej-Alvarez出生了，不幸的是這對雙胞胎頭部相連，但她們的腦髓是分離且完整的，且有各自獨立的動脈和分離的隔膜，這也為連體分離術(shù)提供了可能。但頭部手術(shù)是最危險的手術(shù)之一，且患者又是剛剛出生不久的嬰兒，面對這一系列的難題，醫(yī)生最終選擇使用高精度的3D模型成功幫助其完成這一復(fù)雜的分離連體雙胞胎手術(shù)。醫(yī)生建議使用三維快速成型技術(shù)來幫助整形外科手術(shù)模擬演練如何分離這兩個小姑娘的頭顱、變更血管供應(yīng)以及計劃皮膚移植手術(shù)以覆蓋被分離的頭顱。基于波

2、士頓生物醫(yī)學(xué)的建模有限公司（BMI）家RP技術(shù)生產(chǎn)醫(yī)學(xué)應(yīng)用的公司，使用3臺CT掃描儀在不同的角度進行掃描（因為不可能安排這對雙胞胎進行同樣的掃描），記錄并組合了這對雙胞胎頭顱的所有掃描件，然后再將兩個頭顱組裝成一個3D模型。"我們認為3D打印在制作這些高精確度，且要求高細節(jié)展現(xiàn)的模型上是最佳的選擇，”InterPRO的共同所有者KevinDyer說，“3D打印構(gòu)建了精密的特征，使我們比打印前更容易清晰地了解模型，其良好的細節(jié)展現(xiàn)是取得成功的關(guān)鍵所在，因為外科醫(yī)生需要觀察模型的內(nèi)部以便計劃變更血管的線路?！边@僅僅是3D打印技術(shù)中的一個小小應(yīng)用，卻幫助我們解決了大問題

3、，這也是為什么近年來3D打印技術(shù)不斷見諸報端的原因一一其顛覆性地改善了我們的生活。3D打印技術(shù)一路走來3D打印技術(shù)即三維打印技術(shù)，其核心制造思想最早起源于19世紀末的美國，至今已有數(shù)十年的應(yīng)用歷史。20世紀80年代已有3D打印雛形，學(xué)名為"快速成型"，其原理是:把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印機中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來一一打印出的產(chǎn)品，可以即時使用。在20世紀80年代中期，SLS被美國德州大學(xué)奧斯汀分校的CarlDeckard博士開發(fā)出來并獲得專利，項目由DARPA贊助。1979年，類似過程由R.F.Housholder得到專利，但沒有被商業(yè)化ol995年，麻

4、省理工創(chuàng)造了“三維打印”一詞,當(dāng)時的畢業(yè)生JimBredt和TimAnderson修改了噴墨打印機方案，變?yōu)榘鸭s束溶劑擠壓到粉末床的解決方案，而不是把墨水?dāng)D壓在紙張上的方案。說到3D打印，就不得不提到3D打印機。3D打印應(yīng)用的是添加劑制造技術(shù)，其三維對象是通過連續(xù)的物理層創(chuàng)建出來的。3D打印功能上與激光成型技術(shù)一樣，采用分層加工、迭加成形，即通過逐層增加材料來生成3D實體，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)完全不同。稱之為“打印機”是參照了其技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。隨著這項技術(shù)的不斷進步，我們已經(jīng)能夠生產(chǎn)出與原型的外觀、感覺和功能極為接近的3D模型。

5、簡單地說，3D打印是斷層掃描的逆過程，斷層掃描是把某個東西“切”成無數(shù)疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后疊加到一起，成為一個立體物體。3D技術(shù)發(fā)展初期，3D打印機數(shù)量很少，大多在"科學(xué)怪人”和電子產(chǎn)品愛好者手中。他們主要被用來打印像珠寶、玩具、工具以及廚房用品之類的東西。甚至有汽車專家打印出了汽車零部件，然后根據(jù)塑料模型去訂制真正市面上買不到的零部件。雖然人們可以在一些電子產(chǎn)品商店購買到這類打印機，工廠也進行直接銷售。不過物以稀為貴，一套3D打印機的價格從一般的750美元到上等質(zhì)量的27000美元不等。隨著2003年3D打印機的銷售量逐漸擴大后，價格也開始

6、有所下降。2009年以來，3D打印市場在北美和歐洲急劇增長。根據(jù)Stratasys公司2011年財報，其80%左右的收入來源于歐美市場。美國《時代》周刊也已將3D打印列為'‘美國十大增長最快的工業(yè)”，英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志則認為它將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命”?，F(xiàn)在，3D技術(shù)已經(jīng)廣泛被應(yīng)用于珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車、航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程以及其他許多領(lǐng)域。過去，3D打印常被用于在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域制造模型一一在數(shù)小時內(nèi)完成模具的打印，旨在節(jié)約產(chǎn)品從開發(fā)到投入市場的時間；現(xiàn)在，其

7、逐漸被用于進行一些產(chǎn)品的直接制造，特別是一些高價值應(yīng)用（如髓關(guān)節(jié)、牙齒以及飛機零部件等）。3D打印技術(shù)分支1.3DSystems3DSystems于1986年率先發(fā)明了立體平版印刷快速建模系統(tǒng)（光固化快速原型系統(tǒng)），以光敏樹脂為原料，通過計算機控制紫外激光器逐層凝固成型。3DSystems的固體成像技術(shù)用于生成產(chǎn)品概念模型、精度和功能樣板、工具圖樣以及可直接用于生產(chǎn)的終端部件。3DSystems的系統(tǒng)解決方案采用專利工藝，并借助計算機輔助設(shè)計和制造軟件或3D掃描及雕塑設(shè)備來生成實物模型。2012年1月，3DSystems又成功收購ZCorporation公司,將旗

8、下產(chǎn)品與3