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合肥市科創(chuàng)快速模具技術(shù)發(fā)展有限公司

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激光快速成型技術(shù)及其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

點(diǎn)擊次數(shù):487 發(fā)布時(shí)間:2011-1-18

 

合肥科創(chuàng)快速模具技術(shù)公司可以為您提供的技術(shù)服務(wù):

1. CNC數(shù)控加工;
2. 硅橡膠模具制造;
3. 單件多色成型;
4. 軟硬材質(zhì)二次注塑成型;
5. 環(huán)氧樹(shù)脂模具制造;
6. 檢具,治具設(shè)計(jì)制造;
7. RIM(低壓注塑)中小批量塑料件成型;
8. 真空注塑中小批量塑料件、橡膠件生產(chǎn);
9. 壓差真空注塑機(jī)以及RIM注塑機(jī)的設(shè)計(jì)制造;
10.專(zhuān)業(yè)噴涂皮紋漆,汽車(chē)內(nèi)飾件以及其他塑料件。

一、模型在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要意義

    工程設(shè)計(jì)是一種思維活動(dòng),是對(duì)技術(shù)產(chǎn)物創(chuàng)造性的嚴(yán)密的預(yù)先構(gòu)思[1]。內(nèi)在性,是指思維是在設(shè)計(jì)者的大腦中進(jìn)行的,各人的思路、思維方法各不相同 ,而且是外人所不可見(jiàn)的;所謂外在性,是指設(shè)計(jì)者的思維過(guò)程、思維結(jié)果又都要以一 定的形式記錄下來(lái)、表達(dá)出來(lái),和別人(其他設(shè)計(jì)者、制造者以及用戶(hù))進(jìn)行交流,這種思維 過(guò)程、思維結(jié)果固然可以用語(yǔ)言的形式加以表述,但是在工程設(shè)計(jì)中更多的是通過(guò)模型加以 表述。原理圖、草圖是模型,圖紙、計(jì)算書(shū)是模型,紙板模型、木模、粘土模型是模型,計(jì)算機(jī)內(nèi) 的計(jì)算模型、CAD模型、有限元模型是模型,制造出的樣機(jī)也是模型,因此,這里的模型 是廣義的,它包含了英語(yǔ)單詞中sketch、drawing、model和prototyping所表述的全部?jī)?nèi) 容。在被設(shè)計(jì)對(duì)象隨著工程設(shè)計(jì)過(guò)程由不確定性向確定性轉(zhuǎn)化的不同階段, 上述這些模型發(fā) 揮著不同的、但又都不可忽視的重要作用,特別是隨著被 設(shè)計(jì)對(duì)象復(fù)雜程度的提高, 隨著旨在提高設(shè)計(jì)效率、縮短設(shè)計(jì)周期和提高一次成功率的并行工程的實(shí)施,在設(shè)計(jì)過(guò)程早 期對(duì)模型的要求顯得越來(lái)越迫切。風(fēng)洞試驗(yàn) ,同樣,汽車(chē)工業(yè)中任一新車(chē)型開(kāi)發(fā)過(guò)程中也不能不進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性的碰撞試驗(yàn);沙盤(pán)仍是*的。真實(shí)感可觸摸性留下你所需要的 ,去除你所不要的,令請(qǐng)教者大失所望。其實(shí),大師說(shuō)出的正是雕塑的技術(shù)真諦——材料 去除法。傳統(tǒng)的工業(yè)成形技術(shù)中大部分也是遵循這一方法的,如車(chē)削、銑削、鉆削、磨削、 刨削;另外一些是采用模具進(jìn)行成形,如鑄造、沖壓。而激光快速成形卻是采用一種全新的 成形原理——分層加工、迭加成形。對(duì)于學(xué)過(guò)高等數(shù)學(xué)的人來(lái)說(shuō),這種原理并不陌生。在定 積分的應(yīng)用中,曾講到母線是已知曲線的旋轉(zhuǎn)體體積計(jì)算和平行截面已知的立體體積計(jì)算( 見(jiàn)圖),兩者都是取厚度為△Xi的截面,近似地看成是扁圓柱體或曲邊柱體,然后加以迭加 :——STL格式文件——用原型支持設(shè)計(jì)中的思維和操作,工程設(shè)計(jì),1998年№2,PP1-5

    設(shè)計(jì)過(guò)程是被設(shè)計(jì)對(duì)象隨著設(shè)計(jì)者的思維活動(dòng)由不確定性向確定性轉(zhuǎn)化的過(guò)程。

    這一過(guò)程一方面意味進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。一個(gè)產(chǎn)品的技術(shù)含量、技術(shù)性能、制造成本,以 及市場(chǎng)銷(xiāo)售收益,在很大程度上取決于設(shè)計(jì)。

    這一過(guò)程另一方面又意味著一種風(fēng)險(xiǎn):走彎路的風(fēng)險(xiǎn)、走錯(cuò)路的風(fēng)險(xiǎn)、甚至是失敗的風(fēng)險(xiǎn)。 產(chǎn)品的復(fù)雜程度越高,這種風(fēng)險(xiǎn)也就越大。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中不能不考慮這種風(fēng)險(xiǎn),常常 為了避開(kāi)風(fēng)險(xiǎn)而舍棄了創(chuàng)新。 怎樣才能充分利用創(chuàng)新的機(jī)會(huì),提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,降低設(shè)計(jì)成本 ,同時(shí)又zui大限度地降低風(fēng)險(xiǎn),提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次成功率,此外,激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)還要求 以 zui短的周期完成設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作,提高對(duì)市場(chǎng)需求的響應(yīng)速度。這就需要對(duì)工程設(shè)計(jì)這一思維 活動(dòng)本身所具有的特點(diǎn)和規(guī)律進(jìn)行研究,于是誕生了設(shè)計(jì)方法學(xué)。

    按照設(shè)計(jì)方法學(xué)的觀點(diǎn),工程設(shè)計(jì)這一思維活動(dòng)既具有內(nèi)在性的特點(diǎn),又具有外在性的特點(diǎn) ,所謂

    三維的CAD模型可以有效地適應(yīng)這種需求。有了三維CAD模型,可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)、性能分析,可以進(jìn)行模擬裝配,可以進(jìn)行外觀造型的渲染,甚至可以在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行操作和使用。 虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造為設(shè)計(jì)方法學(xué)注入了全新的研究?jī)?nèi)容。

    但是,計(jì)算機(jī)中虛擬模型的出現(xiàn),并沒(méi)有、也不可能*替代其它形式的模型,特別是具有三維實(shí)體形態(tài)的其它模型,例如:

    在產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)中,不僅要考察產(chǎn)品的外形、色彩效果,甚至要考察其手感;

    在航空、航天器的設(shè)計(jì)中,沒(méi)有因?yàn)槿SCAD的采用而放棄采用空氣動(dòng)力學(xué)的

    盡管有十分詳盡的軍事地圖,在大型戰(zhàn)役的指揮中,

    這一切都是因?yàn)椋邯?/font>

    1.計(jì)算機(jī)模型畢竟不能提供產(chǎn)品的全部信息(如手感);

    2.計(jì)算機(jī)模型只能模擬我們已知的環(huán)境條件;

    3.三維空間中的實(shí)體模型比二維屏幕上的模型更具有

    4.計(jì)算機(jī)模型本身也需要接受驗(yàn)證。

    因此,在大力研究和應(yīng)用三維CAD基礎(chǔ)上的虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造的同時(shí),還要積極研究和采 用同樣是在三維CAD基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的快速成形技術(shù)。

    二、激光快速成型技術(shù)的原理及特點(diǎn)

    有人曾向一位雕塑大師(米開(kāi)朗基羅/羅丹?)請(qǐng)教雕塑的秘訣,大師回答說(shuō)

 

當(dāng)‖△x‖→O時(shí),就分別得到旋轉(zhuǎn)體或平行截面已知立體的體積。

    地形地貌是由復(fù)雜曲面構(gòu)成的,但是,只要我們測(cè)繪出不同高度的等高線,就可以據(jù)此在平 板上切割出大小、形狀各異的曲邊平面(當(dāng)然,板厚與相鄰兩條等高線之間的高度差應(yīng)符合 地形圖的比例尺),然后再把它們層疊起來(lái),只要等高線取得足夠密,就可以制作成逼真的 地形模型(如圖)。

    目前,按照這種分層加工、迭加成形原理開(kāi)發(fā)出的激光快速成形機(jī)有很多種,在此擇其主要 的幾種作一概要的介紹:

    1、液態(tài)光敏聚合物選擇性固化(SLA:Strreolithographypparatus立體平板印刷設(shè)備)

    1902年美國(guó)的一項(xiàng)提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理,1986年美國(guó)的又一項(xiàng)提 出用激光照射液態(tài)光敏樹(shù)脂分層制作三維實(shí)體的快速成形方案,美國(guó)3DSYSTEMS公 司據(jù)此于1988年生產(chǎn)出*臺(tái)激光快速成形機(jī)SLA-250。

    這種激光快速成形機(jī)所使用的構(gòu)形材料是一種液態(tài)光敏聚合物,在紫外光的照射下會(huì)發(fā)生聚 合固化反應(yīng),由液態(tài)變成固態(tài),其制作過(guò)程如圖所示:

    其優(yōu)點(diǎn)是:能直接得到類(lèi)似塑料的樹(shù)脂件,且表面粗糙度較小。

    其缺點(diǎn)是:

    (1)成形過(guò)程中的化學(xué)和物理變化使得尺寸精度不易保證,且會(huì)發(fā)生蠕變;

    (2)須對(duì)整個(gè)截面進(jìn)行掃描固化,成形時(shí)間較長(zhǎng),成形后要進(jìn)一步固化處理;

    (3)由于未被激光束照射的部分仍為液態(tài),因此對(duì)于懸伸部分要事先設(shè)計(jì)支撐,固化后再去 除;

    (4)光敏樹(shù)脂固化后較脆,易斷裂,可加工性不好,工作溫度不能超過(guò)100℃,會(huì)吸濕膨脹, 抗腐蝕能力不強(qiáng),且價(jià)格昂貴(140-2404 /kg);

    (5)產(chǎn)生紫外激光的激光管壽命2000小時(shí)左右。

    2、薄型材料選擇性切割(LOM:Laminatedbjeetanufacturing分層物體制造)

    這種激光快速成形所使用的構(gòu)形材料是事先涂有熱熔膠的紙,其成形過(guò)程與前面所 述的制作地形模型的過(guò)程相似,原理結(jié)構(gòu)如圖:

    其優(yōu)點(diǎn)是:

    (1)尺寸精度較高;

    (2)只須對(duì)輪廓線進(jìn)行切割,制作效率高;

    (3)無(wú)需設(shè)計(jì)支撐;

    (4)制成的樣件有類(lèi)似木質(zhì)制品的硬度,稍作處理后可在200℃以下環(huán)境中使用,可進(jìn)行一定 的切削加工;

    (5)所用二氧化碳激光器壽命達(dá)20000小時(shí);

    (6)構(gòu)形材料價(jià)格便宜(8/kg)。

    其缺點(diǎn)是:

    (1)不能直接制作塑料件;

    (2)表面粗糙度較高,工件表面有明顯的臺(tái)階紋,成型后要進(jìn)行打磨;

    (3)易吸濕膨脹,成形后要盡快表面防潮處理;

    (4)工件缺少?gòu)椥?。?/font>

    3、絲狀材料選擇性熔復(fù)(FDM:Fusedepositionodeling熔積成形)

    這種快速成型機(jī)所使用的構(gòu)形材料是絲狀熱塑性材料,其工作原理類(lèi)似于標(biāo)花蛋糕的制作, 絲狀材料由供絲機(jī)構(gòu)送進(jìn)噴頭,在噴頭中加熱到熔融態(tài),按照截面形狀涂覆在工作臺(tái)上,并 快速冷卻固化,一層完成后噴頭上升一個(gè)層高,再進(jìn)行下一層的涂覆(原理結(jié)構(gòu)如圖):

    其優(yōu)點(diǎn)是:

    (1)能直接制作ABS塑料;

    (2)尺寸精度較高;

    (3)材料利用率高。

    其缺點(diǎn)是:

    (1)表面粗糙度較高,需后處理;

    (2)成形時(shí)間較長(zhǎng);

    (3)材料昂貴(250-458/kg);

    (4)懸臂結(jié)構(gòu)處要設(shè)置支撐, 不過(guò)新型FDM快速成形機(jī)上設(shè)置了兩個(gè)噴頭,一個(gè)噴成形材料 ,另一個(gè)噴支撐材料,并且支撐材料可以進(jìn)行水溶去除,減小了后處理時(shí)間。(見(jiàn)上圖)

    4、粉末材料選擇性燒結(jié)(SLS:Selectedaserintering選擇性激光燒結(jié))

    這種快速成型機(jī)的工作原理與SLA相仿,不過(guò)所用成形材料不是液態(tài)的光敏樹(shù)脂,而是粉末 狀的高分子材料、金屬或陶瓷與粘結(jié)劑的混合物等,粉粒直徑為50-125靘,成形時(shí)先在工 作臺(tái)上鋪一層粉末材料,并加熱至略低于熔化溫度,然后激光束按照截面形狀進(jìn)行掃描,被 掃描的部分材料熔化、粘接成形,不被掃描的粉未材料仍呈粉粒狀作為工件的支撐,一層完 成成形后,工作臺(tái)下降一個(gè)層高,再進(jìn)行下一層的鋪料和燒結(jié)(原理結(jié)構(gòu)如圖):[HJ] 

    其優(yōu)點(diǎn)是:

    (1)可直接得到塑料、陶瓷或金屬件,可加工性好;

    (2)無(wú)需設(shè)計(jì)支撐。

    其缺點(diǎn)是:

    (1)成形件結(jié)構(gòu)疏松多孔,表面粗糙度較高;

    (2)成形效率不高;

    (3)得到的塑料、陶瓷或金屬件遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)成形方法得到的同類(lèi)材質(zhì)工件, 需進(jìn)行滲銅等后 處理,但在后處理中難于保證制件尺寸精度。

    通過(guò)對(duì)以上四種快速成形機(jī)的介紹,我們可以看出:激光快速成形技術(shù)是多種*制造技術(shù) 的集成。

    由于不同的快速成形機(jī)具有不同的特點(diǎn),因此要根據(jù)不同的使用要求進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x擇,選擇 中要綜合考慮成形件的尺寸大小、成形件的精度要求、成形件的用途、成形件的形狀、以及 成形件的材質(zhì)要求等等,還要權(quán)衡制作成本,例如:

    大型件、實(shí)體適于用LOM制作;

    小型件、薄壁件適于用SLA、FDM、SLS制作;

    塑料件可用SLA、FDM直接制作,用LOM則要通過(guò)硅膠模、反應(yīng)式注塑翻制;

    金屬件可用SLS直接制作,用其它方法則要通過(guò)鑄造翻制;

    表面粗糙度要求高的可SLA、LOM制作;

    使用于較高溫度環(huán)境下的可用LOM制作等等。

    三、激光快速成型技術(shù)的前處理

    不論哪一種激光快速成形機(jī)都是基于三維CAD模型進(jìn)行制作,并且在制成速成形件的過(guò)程中 ,要從三維CAD模型中提取每一層的平面輪廓信息,這是通過(guò)相應(yīng)的軟件完成的,其中zui常 見(jiàn)的方法是:先將三維CAD模型轉(zhuǎn)換成STL格式模型,再對(duì)STL格式模型進(jìn)行切片處理。

    STL格式zui初出現(xiàn)于1988年美國(guó)3DYSTEMS公司生產(chǎn)的SLA快速成形機(jī)中,STL就是STereoLithography的縮寫(xiě),它是將三維模型的表面近似表達(dá)為小三角形平面的組合,非常相似于 有限元分析中的三結(jié)點(diǎn)平面單元(見(jiàn)附圖)。 

    STL格式服從下列規(guī)則:

    (1)共頂點(diǎn)規(guī)則:小三角形平面的頂點(diǎn)不能落在相鄰任何一個(gè)小三角形平面的邊上;

    (2)取向規(guī)則:小三角形平面頂點(diǎn)反時(shí)針排序?yàn)橥獗砻?,順時(shí)針排序?yàn)閮?nèi)表面;

    (3)取值規(guī)則:頂點(diǎn)座標(biāo)值均為正值;

    (4)合法實(shí)體規(guī)則:三維模型的表面上必須布滿(mǎn)小三角形平面,不能有裂縫和孔洞,內(nèi)外 表面之間的厚度不能為0。

    此外,還要根據(jù)成形件的幾何形狀、復(fù)雜程度,選擇適當(dāng)?shù)哪P娃D(zhuǎn)換精度,選擇精度過(guò)低( 小三角形平面太大,數(shù)量較少)時(shí),會(huì)因?yàn)闊o(wú)法表達(dá)細(xì)小的特征結(jié)構(gòu)而出錯(cuò);選擇太高的轉(zhuǎn) 換精度(小三角形太小,數(shù)量過(guò)多)時(shí),又會(huì)造成STL格式文件太大,超出快速成形機(jī)的接受 范圍,甚至?xí)霈F(xiàn)一些莫名其妙的錯(cuò)誤。

    快速成形機(jī)接收到STL格式文件后,按照下述框圖進(jìn)行切片: 

    從中我們可以看到:轉(zhuǎn)換成STL格式模型后,為了求得切片平面內(nèi) 成形件的廓線,只要求得 切片平面與所有與該平面相交的小三角形平面的交線就行了,這就將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的求兩 平面的交線問(wèn)題,然后再將求得的交線端點(diǎn)按外環(huán)反時(shí)針、內(nèi)環(huán)順時(shí)針排序,就可得到切片 平面內(nèi)成形件的內(nèi)外廓線,供快速成形進(jìn)行數(shù)控加工(固化、切割或涂覆、燒結(jié))。

    通過(guò)STL格式轉(zhuǎn)換,簡(jiǎn)化了切片平面內(nèi)成形件廓線的生成,但由于這種轉(zhuǎn)換本身就是一種近 似處理,因而同時(shí)也帶來(lái)了轉(zhuǎn)換中精度的損失,目前一個(gè)發(fā)展方向是直接利用三維CAD模型 進(jìn)行切片,從而提高成形件的制作精度,并減小快速成形的前處理時(shí)間。

    四、激光快速成形技術(shù)的應(yīng)用

    關(guān)于激光快速成形技術(shù)的研究主要在下列三個(gè)方面上進(jìn)行:

    *、材料。

    從前面的介紹可以看到,材料是快速成形技術(shù)的核心,任何一類(lèi)快速成形機(jī)都是針對(duì)特定種 類(lèi)或特定形態(tài)的材料而研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的,液態(tài)光敏樹(shù)脂用SLA,紙用LOM,絲狀材料用FDM, 粉末狀材料用SLS,zui近聽(tīng)說(shuō)又在開(kāi)發(fā)一種新的激光快速成形機(jī),用的是氣態(tài)材料

一種 活性氣體,這種活性氣體在激光作用下發(fā)生分解,在工作臺(tái)上沉積出一層層陶瓷或金屬形成 工件。

    另外,目前人們對(duì)激光快速成形技術(shù)zui大的期待,在于直接形成人們所需要的不同材質(zhì)的成 形件,如塑料件、 金屬件等。即使是間接翻制,也要解決適當(dāng)?shù)牟牧虾凸に噯?wèn)題。材料的 廉價(jià)化也是個(gè)研究重點(diǎn)。

    第二、設(shè)備。

    這里講的設(shè)備,不僅包含硬件,即激光快速成形機(jī)本身,而且包含相應(yīng)的軟件,如前面談到 的如何直接對(duì)三維CAD軟件進(jìn)行切片,避免STL格式文件這一近似處理環(huán)節(jié),其目的是提高成 形機(jī)的成形精度和成形效率。

    第三、應(yīng)用。

    激光快速成形技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,目前的主要應(yīng)用可用下圖表示: 

    其中zui主要的應(yīng)用有以下幾個(gè)方面:

    1、在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

    快速制作樣件,雖然在材質(zhì)上與zui終的實(shí)際產(chǎn)品有差異但由于形狀及尺寸精度高,可以用來(lái) 進(jìn)行產(chǎn)品的形狀和尺寸評(píng)判,甚至可以進(jìn)行部分性能測(cè)試,與傳統(tǒng)的樣機(jī)生產(chǎn)相比,不僅大 幅度地節(jié)省時(shí)間,百且大幅度地節(jié)約費(fèi)用。

    快速成形技術(shù)與三座標(biāo)測(cè)量、三維激光掃描、工業(yè)CT結(jié)合使用,還可以快速實(shí)施反求(逆向) 工程。

    2、在模具制造中的應(yīng)用

    (1)快速成形件直接用作模具

    LOM制作的紙模經(jīng)表面處理直接代替砂型鑄造的木模,對(duì)于形狀復(fù)雜的高精度模具,其優(yōu)點(diǎn) 尤為突出。

    LOM制作的紙模具經(jīng)表面處理直接用作低熔點(diǎn)合金鑄造模、試制用注塑?;蚴炶T造中的蠟 模的成形模。

    SLS制作的模具經(jīng)滲銅后,直接用作金屬模具。

    (2)用快速成形件作母模,翻制軟模具

    所謂軟模具,是指用硅橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨脂等材料制作的模具。用快速成形件作母模澆 注上述材料可形成軟型腔,形成軟模具,這種軟模具可用小批量生產(chǎn),例如:注塑件、低熔 點(diǎn)合金離心鑄造件等。

    對(duì)于塑料件,除了常見(jiàn)的熱注射成形(注塑機(jī))外,還可采用反應(yīng)式注塑法進(jìn)行小批量生產(chǎn)( 見(jiàn)附圖)。

    反應(yīng)式注塑的優(yōu)點(diǎn)是:

    ·使用液態(tài)原料在室溫、低壓下注塑,對(duì)模具要求不高。

    ·固化后得到的聚氨脂件與通過(guò)注塑機(jī)得到的工業(yè)熱塑性材料性能相似,可得到不同顏色的 制件。

    ·所需設(shè)備簡(jiǎn)單、便宜,易于操作,所用材料價(jià)格也不高。

    (3)用快速成形件翻制硬模具

    所謂硬模具是指金屬模具、陶瓷模具、石膏模具等。制作方法有兩種:

    一種是直接用LOM制作紙基模具,經(jīng)表面金屬電弧噴鍍和拋光后研成金屬模。

    另一種是所謂金屬面、硬背襯模具,制作方法是以快速成形件(如LOM件)作母模,用電弧 噴鍍法 在母模表面噴鍍形成    1.6-6.4mm的金屬殼體,然后移去母模,在殼的背面注入金屬基合成材 料(液態(tài)金屬)或環(huán)氧樹(shù)脂,形成所謂金屬面、硬背襯模具。

    上述硬模具可用于砂型鑄造、消失模的壓型制作、注塑模以及簡(jiǎn)易非鋼質(zhì)拉深模。

    用快速成形技術(shù)制作模具,既避開(kāi)了復(fù)雜的機(jī)械切削加工,又可以保證模具的精度,還可以 大大縮短制模時(shí)間、節(jié)省制模費(fèi)用,對(duì)于形狀復(fù)雜的精度模具,其優(yōu)點(diǎn)尤為突出。但是,目 前還存在著模具壽命相對(duì)較短的缺點(diǎn),即使是金屬面、硬背襯模具,其使用壽命也不及真正 的金屬模,所以快速成形模具較適合于單件小批量生產(chǎn)。

    3、在矯形醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

    每個(gè)人骨骼、牙齒各不相同,在矯形醫(yī)學(xué)中常常遇到對(duì)人體的部分骨骼或牙齒進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù) 制的問(wèn)題,如何度身定制是一個(gè)過(guò)去不易解決的難題,常常給醫(yī)生帶來(lái)麻煩,給病人帶來(lái)痛 苦。

    激光快速成形技術(shù)給這一狀況帶來(lái)轉(zhuǎn)機(jī),利用反求(逆向)工程的原理,可以方便快捷地解決 這一問(wèn)題,zui近在北大醫(yī)院就進(jìn)行了一次成功的應(yīng)用。一位骨盆癌癥患者需要用人工半骨盆 置 換其病變損壞的右側(cè)半骨盆,過(guò)去,這種手術(shù)需要在手術(shù)過(guò)程中邊測(cè)量邊磨削調(diào)整,也難以 達(dá)到理想的形狀,這一次,則是用CT掃描患者的骨盆,得到CAD模型,然后用健康的左側(cè)半骨盆作鏡像,得到右側(cè)半骨盆模型,據(jù)此制作出理想的形狀,手術(shù)一次成功,使手術(shù)時(shí)間大 大縮短。

    由于從*臺(tái)激光快速成形機(jī)問(wèn)世到現(xiàn)在剛剛十幾年,國(guó)內(nèi)的研究歷史只有十年左右,進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用則更是近幾年才開(kāi)始的,可以說(shuō)是方興未艾,相信激光快速成形技術(shù)的研究和應(yīng)用 一定具有廣闊的前景。

    參考文獻(xiàn):

呂新生譯:

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