3D打印是什么原理?
500
2024-04-26
3D生物打印材料是指用于3d打印的活性细胞组织打印材料。该3d打印材料不同于普通打印材料一样,只不过普通打印机的原材料是墨水和纸,而新生物打印机的原料是人体细胞,这种误差可以控制在10微米以内,得到的器官可以显著降低排异反应。据媒体2013年8月7日报道,杭州电子科技大学等高校的科学家自主研发出一台生物材料3D打印机。
一、3D打印在汽车行业的用途
相比较于传统的工艺,3D打印技术为汽车制造行业带来的优势不容小觑。利用3D打印技术,可以在数小时或数天内制作出概念模型,由于3D打印的快速成型特性,汽车厂商可以应用于汽车外形设计的研发。相较传统的手工制作油泥模型,3D打印能更精确地将3D设计图转换成实物,而且时间更短,提高汽车设计层面的生产效率。目前许多厂商已经在设计方面开始利用3D打印技术,比如宝马、奔驰设计中心。
二、3D打印在航空航天方面的用途
为适应新时代国防、科技事业发展的需求,我国有关部门采取了多种措施来推动航空航天事业的建造。在这个过程中,前沿技术所发挥的作用也得到了充分重视,借助3D打印等新兴技术来推进飞机零部件的制造工艺提高,也成为了业界共识。
三、3D打印在医疗器械方面的用途
3D打印技术由于操作便捷、模型结构精确等特点,目前已在骨科领域广泛应用,且3D打印技术的临床效益显著。通过实物模型可以更好地与患者及家属沟通,解释和交流病情,而至于3D打印生物器官方面,也是未来一大趋势,但是在医疗领域里,3D打印目前最重要的角色是生产医疗器械原型机。除此之外,3D打印技术还可以把CT和MRA的图像打成3D模型,可以做设计、分析、测量、检查等方面的工作。
四.3D打印对于我们个人的应用
相信大家在自己的日常生活中,都有一些喜欢的小东西,可能是很久之前买的,现在已经买不到了,突然就很想要一个复制品。或者不小心弄坏了,想要一个一模一样的的复制品,以现在传统制造业的加工工艺来看,从设计到生产需要大量的时间,而且成本花费会非常高,所以往往会给自己带来困扰,但是3D打印的出现就会让您摆脱这种烦恼,您只需要提供一张它的照片和尺寸,我们就可以帮您在3天之内完成,然后送到你的手上。还有在日常生活的中看到的不知名的小玩意,不知道怎样购买的,3D打印都可以做到,真正实现了高相似度批量快速生产。
常见的3D打印主流技术一共有八种。
第一种是“选择性激光烧结”(SLS),使用的材料是尼龙、金属粉末、ps粉、树脂砂,通过烧结将粉末变成紧密结合的整体,而不是将其融化为液态。再激光扫描之下通过一层一层的覆盖,最终形成部件沉没在一堆粉末当中,然后经过12-14小时的冷却,剩余的粉末可回收再次利用。
第二种技术为“选择性激光熔融”(SLM),使用的材料为钛合金、钴铬合金、不锈钢、铝合金,利用高能镱光纤激光将金属粉末融化、形成多用途三维零件。
第三种技术叫“电子束熔化成型”(EBM),采用的材料为钛合金等,是一种采用高能的电子束选择性的轰击金属粉末,从而使得粉末材料熔化成型的增材技术。
第四种“熔融沉积式”(FDM)使用的打印材料为聚乳酸、ABS塑料。这种技术通过将丝状材料,如热性塑料、蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出,按照零件每一层的预定轨迹,以固定的速率进行熔体沉积。
第五种技术叫“多头喷射”(MJP),通常使用的材料为树脂、蜡等。在打印过程中可以使用多种材料,在打印时喷头喷射出成型材料和支撑材料,对于塑料和齿科设备种类,支撑材料是蜡,成型材料是紫外线固化的丙烯酸酯塑料。
第六种打印技术名为“三维印刷技术”(3dp),使用的材料石膏粉末,采用三维印刷技术的打印机使用标准喷墨打印技术,通过液态连接体铺放在粉末薄层上,以打印横截面数据的方式逐层创建各部件,创建三维实体模型。
第七种为“立体平板印刷”(SLA)使用的材料是光敏树脂,用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面的顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面,这样层层叠加构成一个三维实体。
最后一种技术叫“数字光处理”(DLP),使用的材料为光敏树脂。DLP激光成型技术和SLA立体平板打印技术比较相似,不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物,逐层的进行光固化。
3D生物打印,是利用类似于3D打印的技术,将细胞、生长因子和生物材料结合在一起,以制造出xxx程度模仿自然组织特征的生物医学部件。
通常,3D生物打印利用逐层方法来沉积称为生物墨水的材料,以创建类似组织的结构,随后将其用于医学和组织工程领域。生物印刷涵盖了广泛的生物材料。
目前,生物打印可用于打印组织和器官,以帮助研究药物和药丸。然而,新兴的创新跨越了对沉积在3D凝胶中的细胞或细胞外基质的生物打印,逐层产生所需的组织或器官。此外,3D生物打印已开始纳入支架的打印。这些支架可用于再生关节和韧带。
3D打印快速成型对粉末材料的要求为:
(1)颗粒小,最好成球状,均匀,无明显团聚;
(2)粉末流动性好,使供粉系统不易堵塞,能铺成薄层;
(3)在溶液喷射冲击时不产生凹陷、溅散和孔洞;
(4)与粘结溶液作用后能很快固化。
可以,可以先对其进行3D扫描,创建数字模板,然后利用生物打印机进行打印或者是用其他打印材料打印模型