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在湯姆·克魯斯的系列電影《碟中諜》里,炫酷的打斗場(chǎng)面讓觀眾目不暇接,而其中的高科技間諜技術(shù)更是讓人耳目一新,在每一集中都出現(xiàn)的換臉術(shù)是其中最重要的一環(huán),而電影中的換臉術(shù)應(yīng)用的正是3D打印技術(shù)。記者了解到,其實(shí)這個(gè)技術(shù)已經(jīng)不再是電影里的想象,生活中已經(jīng)有所應(yīng)用。前不久,上海市龍華殯儀館正式成立全國(guó)首家采用3D打印技術(shù)進(jìn)行遺體修復(fù)的工作室。
在島城,3D打印技術(shù)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展也已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。國(guó)內(nèi)首臺(tái)微型金屬3D打印機(jī)日前在青發(fā)布,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白。在航空航天、珠寶首飾、醫(yī)療和教育等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
神奇
3D打印還原逝者面容 就在這個(gè)月,上海市龍華殯儀館正式成立全國(guó)首家采用3D打印技術(shù)進(jìn)行遺體修復(fù)的工作室。以前,殯葬行業(yè)采用傳統(tǒng)的油泥材料進(jìn)行遺體修復(fù),只能大致還原遺體面部的形狀,而且制作時(shí)間周期較長(zhǎng)。不久前,工作室的工作人員按照照片,對(duì)一名老人的面部進(jìn)行3D建模,然后進(jìn)入3D打印階段,打印的材質(zhì)是可燃性石膏粉末,由于面部結(jié)構(gòu)非常細(xì)致,整個(gè)打印過(guò)程持續(xù)了10多個(gè)小時(shí)。制作完成的老人3D頭顱模型不但接近膚色,而且還逼真地還原了老人面部的皺紋和皮下的血管,老人呈閉眼的安詳面容。
領(lǐng)先
微型金屬3D打印機(jī)亮相 近年來(lái),隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的更新?lián)Q代,3D打印技術(shù)的發(fā)展在航空航天領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、精密儀器領(lǐng)域及物件設(shè)計(jì)領(lǐng)域都有長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用。3D打印技術(shù)已成為航空航天領(lǐng)域需求最迫切的增材制造技術(shù)。未來(lái),金屬3D打印技術(shù)將廣泛地應(yīng)用于戰(zhàn)地修復(fù)系統(tǒng)和太空技術(shù) 領(lǐng) 域 之 中 。在島城,3D打印技術(shù)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展也已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。國(guó)內(nèi)首臺(tái)微型金屬3D打印機(jī)日前在青發(fā)布,這臺(tái)微型金屬3D打印機(jī)采用選區(qū)激光熔化機(jī)制成型金屬件,可用于多材料、高性能的金屬零部件的直接制造。該設(shè)備的發(fā)布填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白,并進(jìn)一步推進(jìn)了國(guó)內(nèi)微型金屬3D打印機(jī)市場(chǎng)化的發(fā)展進(jìn)程。其打印材料可使用鐵基、鎳基、銅基合金、鈦合金等。設(shè)備外形尺寸小,打印精度和致密度高,特別適用于小批量、多品種的小尺寸精密零部件(如首飾、牙齒、骨骼等)的打印成形,以及特種金屬材料研究。在航空航天、珠寶首飾、醫(yī)療和教育等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
探訪
20分鐘打出一個(gè)花瓶 一次成型的手機(jī)支架,一只精美的花瓶,色彩艷麗的筆筒……記者探訪發(fā)現(xiàn)在島城,如今3D打印技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,除了工業(yè)等產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用,在民間使用3D打印技術(shù)制作的各種產(chǎn)品也是多種多樣。在遼寧路電子信息城,一家店鋪銷(xiāo)售的3D打印機(jī)吸引了眾人的關(guān)注,將設(shè)定通過(guò)手機(jī)輸入打印機(jī),啟動(dòng)之后打印機(jī)上部件飛速運(yùn)行,只需20多分鐘,一只小花瓶便被打印出來(lái)。銷(xiāo)售商們告訴記者,3D打印技術(shù)如今與市民生活并不遙遠(yuǎn),在歐美許多國(guó)家3D打印機(jī)在市民家中配備已經(jīng)十分普遍,如今這股熱潮也在中國(guó)蔓延開(kāi)來(lái)。只要能想到的物體,3D打印機(jī)基本上都可以進(jìn)行打印,而且打印成本也并不高,一臺(tái)入門(mén)級(jí)的普通3D打印機(jī)只需要1500元左右,再配備一些耗材,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的指導(dǎo)后,市民就可以在家中按照自己的想象進(jìn)行3D打印。
3D打印應(yīng)用 除了還原逝者生前的音容笑貌、打印機(jī)器零部件之外,3D打印技術(shù)還有哪些“高大上”的應(yīng)用?
骨科植入物設(shè)計(jì)定制 在醫(yī)療行業(yè)中,3D打印技術(shù)已被應(yīng)用于制造手術(shù)規(guī)劃模型、定制化的手術(shù)導(dǎo)板、標(biāo)準(zhǔn)化植入物、個(gè)性化植入物、定制化假肢,甚至是緩釋藥物和有生命的人體組織。3D打印技術(shù)相較于傳統(tǒng)制造方式,更適合制作形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品以及小批量定制化的產(chǎn)品,將成為醫(yī)生為患者提供高效、精準(zhǔn)以及個(gè)性化醫(yī)療方案的好幫手。
“以骨科植入物為例,利用3D打印技術(shù)可以直接在植入物的表面打印出與植入物一體的復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)有利于骨長(zhǎng)入,有利于患者的康復(fù)。”青島尤尼科技有限公司的工作人員說(shuō),以義齒加工為例,使用口腔掃描設(shè)備和3D打印機(jī)可以同時(shí)打印多個(gè)患者的義齒模型,將牙醫(yī)從手工制作石膏模型的技師角色中解脫出來(lái),可以將寶貴的時(shí)間用在治療上;以外科手術(shù)為例,通過(guò)將醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)軟件和3D打印的結(jié)合,醫(yī)生不僅可以在電腦上看到患者的三維模型,還可以將三維模型3D打印出來(lái),并利用實(shí)物模型進(jìn)行精準(zhǔn)的手術(shù)預(yù)規(guī)劃,從而縮短手術(shù)時(shí)間、提高手術(shù)成功率。
300小時(shí)制造飛機(jī)機(jī)身 不僅是人體器官,一個(gè)機(jī)械零件,甚至是一架飛機(jī),都可“打印”出來(lái),3D打印在航空制造中具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)飛機(jī)制造成本高,切削加工要去除95%以上的材料,3D打印技術(shù)則利用金屬粉末只打印必需的部分,不浪費(fèi)一點(diǎn)兒金屬,節(jié)省了原材料。“傳統(tǒng)的飛機(jī)制造、裝配工序長(zhǎng),僅機(jī)體鉚接點(diǎn)就有數(shù)萬(wàn)個(gè),機(jī)身是由上下左右四塊整板焊接而成,目前一個(gè)飛機(jī)制造廠一年加班加點(diǎn)也就能生產(chǎn)四五十架飛機(jī)。而通過(guò)3D打印制造一架飛機(jī)的機(jī)身,粗略估算也就需要300小時(shí)左右,并且是一次成型,強(qiáng)度好,安全性高。”尤尼科技的技術(shù)人員說(shuō),3D打印技術(shù)可以使飛機(jī)制造工序大為簡(jiǎn)化,為飛機(jī)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了很大的空間,可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)快速研發(fā)和快速小批量制造。
3D打印技術(shù)原理 3D打印,即快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。
青島高新區(qū)部分3D打印項(xiàng)目 中科院自動(dòng)化所“3D打印與社會(huì)制造產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目,引進(jìn)中科院自動(dòng)化所王飛躍研究員團(tuán)隊(duì),籌備共建青島智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,研發(fā)生產(chǎn)高精度融沉積型3D打印機(jī)和數(shù)字光處理3D打印機(jī),推動(dòng)先進(jìn)型3D打印機(jī)在青島實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
清華大學(xué)機(jī)械系“3D打印聯(lián)合研發(fā)中心”項(xiàng)目。高新區(qū)管委、市科技局與清華大學(xué)機(jī)械系重點(diǎn)圍繞生物制造與快速成型等方面開(kāi)展合作,擬設(shè)立“3D打印聯(lián)合研發(fā)中心”等研究機(jī)構(gòu),成為清華大學(xué)在青島市開(kāi)展裝備制造研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的基地。目前,三方已簽署框架協(xié)議。
撰稿攝影 記者 徐棟 王曉先
[編輯: 林永麗]