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3D打印技術成為一種新興制造方式。它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。與傳統制造技術不同,3D打印過程是將數字化信息技術與制造技術相融合,根據任意零件三維模型快速制造任意復雜形狀3D物體,無需專用模具,在金屬成形過程中發揮著不可替代的作用。其易用性高、精度高、成本低,近年來發展非常迅速。
醫用領域
鈦被稱為“親生物”金屬,具有無毒無害、耐高溫、高耐腐蝕性、高強度、低密度、良好的生物相容性等優點,而且彈性模量與人體硬組織接近,在醫用金屬領域占據了“半壁江山”。現今運用到鈦合金3D打印技術的主要是骨科與牙科。
骨科適合3D技術的有骨科手術輔助和骨置換體。利用3D打印技術,可直接制造出鈦合金假骨,且在手術完成后能達到接近人體真骨的效果。近日,協和醫院胸外科專家團隊成功植入“私人訂制”的3D打印鈦合金胸肋骨,助傷者穿了一副鈦合金“鎧甲”,重塑新胸廓。,術后患者恢復良好,無任何并發癥出現,這也成為世界首例3D打印鈦合金胸骨植入術。
牙科則是利用3D打印技術生產牙科相關植入體零件,如牙冠、牙橋、舌側正畸托槽、假牙支架、牙釘等。
航空航天領域
“輕量化”和“高強度”一直是航空航天設備研發制造追求的主要目標,而由3D打印制造的鈦合金零件則完全符合其要求。
首先,3D打印技術可制造出各種形狀復雜的零部件,縮短制造時間,降低生產成本;其次,3D打印還可直接用于零部件的修復和制造。航空航天零件結構較復雜,且成本高昂,一旦出現瑕疵或缺損,可能造成數十萬甚至上百萬人民幣的損失。而3D打印技術可用同一材料將缺損部位修補成完整形狀,大大節約時間和金錢。
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