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生物3d打印技术

发布时间: 2021-08-07 15:29:03

生物3d打印与传统机械工程设计与制造有哪些本质不同

3D打印机不像传统制造机器那样通过切割或模具塑造制造物品。通过层层堆积形成实体物品的方法从物理的角度扩大了数字概念的范围。对于要求具有精确的内部凹陷或互锁部分的形状设计,3D打印机是首选的加工设备,它可以将这样的设计在实体世界中实现。下面是来自各个行业、具有不同背景和专业技术水平的人用类似的方式描述,3D打印帮助他们减少主要成本、时间和复杂性障碍。
3D打印的优势 传统制造业无法企及
优势1:制造复杂物品不增加成本
就传统制造而言,物体形状越复杂,制造成本越高。对3D打印机而言,制造形状复杂的物品成本不增加,制造一个华丽的形状复杂的物品并不比打印一个简单的方块消耗更多的时间、技能或成本。制造复杂物品而不增加成本将打破传统的定价模式,并改变我们计算制造成本的方式。
优势2:产品多样化不增加成本
一台3D打印机可以打印许多形状,它可以像工匠一样每次都做出不同形状的物品。传统的制造设备功能较少,做出的形状种类有限。3D打印省去了培训机械师或购置新设备的成本,一台3D打印机只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料。
优势3:无须组装
3D打印能使部件一体化成型。传统的大规模生产建立在组装线基础上,在现代工厂,机器生产出相同的零部件,然后由机器人或工人(甚至跨洲)组装。产品组成部件越多,组装耗费的时间和成本就越多。3D打印机通过分层制造可以同时打印一扇门及上面的配套铰链,不需要组装。省略组装就缩短了供应链,节省在劳动力和运输方面的花费。供应链越短,污染也越少。
优势4:零时间交付
3D打印机可以按需打印。即时生产减少了企业的实物库存,企业可以根据客户订单使用3D打印机制造出特别的或定制的产品满足客户需求,所以新的商业模式将成为可能。如果人们所需的物品按需就近生产,零时间交付式生产能最大限度地减少长途运输的成本。
优势5:设计空间无限
传统制造技术和工匠制造的产品形状有限,制造形状的能力受制于所使用的工具。例如,传统的木制车床只能制造圆形物品,轧机只能加工用铣刀组装的部件,制模机仅能制造模铸形状。3D打印机可以突破这些局限,开辟巨大的设计空间,甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形状。
优势6:零技能制造
传统工匠需要当几年学徒才能掌握所需要的技能。批量生产和计算机控制的制造机器降低了对技能的要求,然而传统的制造机器仍然需要熟练的专业人员进行机器调整和校准。3D打印机从设计文件里获得各种指示,做同样复杂的物品,3D打印机所需要的操作技能比注塑机少。非技能制造开辟了新的商业模式,并能在远程环境或极端情况下为人们提供新的生产方式。
优势7:不占空间、便携制造
就单位生产空间而言,与传统制造机器相比,3D打印机的制造能力更强。例如,注塑机只能制造比自身小很多的物品,与此相反,3D打印机可以制造和其打印台一样大的物品。3D打印机调试好后,打印设备可以自由移动,打印机可以制造比自身还要大的物品。较高的单位空间生产能力使得3D打印机适合家用或办公使用,因为它们所需的物理空间小。
优势8:减少废弃副产品
与传统的金属制造技术相比,3D打印机制造金属时产生较少的副产品。传统金属加工的浪费量惊人,90%的金属原材料被丢弃在工厂车间里。3D打印制造金属时浪费量减少。随着打印材料的进步,“净成形”制造可能成为更环保的加工方式。
优势9:材料无限组合
对当今的制造机器而言,将不同原材料结合成单一产品是件难事,因为传统的制造机器在切割或模具成型过程中不能轻易地将多种原材料融合在一起。随着多材料3D打印技术的发展,我们有能力将不同原材料融合在一起。以前无法混合的原料混合后将形成新的材料,这些材料色调种类繁多,具有独特的属性或功能。
优势10:精确的实体复制
数字音乐文件可以被无休止地复制,音频质量并不会下降。未来,3D打印将数字精度扩展到实体世界。扫描技术和3D打印技术将共同提高实体世界和数字世界之间形态转换的分辨率,我们可以扫描、编辑和复制实体对象,创建精确的副本或优化原件。
以上部分优势目前已经得到证实,其他的会在未来的一二十年(或三十年)成为现实。3D打印突破了原来熟悉的历史悠久的传统制造限制,为以后的创新提供了舞台。

② 生物3d打印技术属于生物技术吗

属于的。3D打印技术——改变世界格局的源动力。
随着人类文明的发展以及文化、艺术、生产工具及技术的进步,社会经济不断向前发展。

③ 3D生物打印技术是什么原理如今发展如何

其实3D生物打印的发展从出现至今也只有短短几十年的历史。3D打印第一次被应用其实是用于打印一件衣服。到目前为止,3D打印被应用于工艺品,电子产品,医学制造,军用品制造等各个领域,用途非常广泛。3D生物打印是一个非常交叉和融合的学科,它集合了机械、材料、细胞等多种相关领域的技术 ,是一种利用3D增材制造原理,利用生物材料、生长因子、细胞等活性材料,以重建人体组织和器官为目标的跨学科、跨领域的新型再生医学工程技术。

④ 生物3D打印技术能“跑”多远

3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

⑤ 生物3D打印是重要的人工智能技术手段吗

当前,在现代医疗领域,生物3D打印、手术机器人、人工智能等先进技术正改变着医疗手段甚至医疗模式,并将推动医学发展,重塑医疗产业。

未来,生物3D打印技术可以打印出具有生物功能的人体活性组织,带动数字化诊断、个性化辅助医疗、药物开发、细胞工厂等更多关联产业的快速发展。相关研究机构预测,生物3D打印的初级应用是细胞三维培养,其次是药物测试,终极目标则是全器官构建。到2024年,市场容量将达到60亿美元。

⑥ 生物3d打印凭什么进入发展快车道

3d打印生物,目前还只能说是起步,仅仅的只是一个开始!

比如3D打印耳朵:
1、打印耳朵,打印耳朵的材料在哪里?目前这材料还没有走出实验室。
2、即使打印耳朵的材料有了,打印设备是否满足耳朵的参数(属性)?当前的3D打印机,不能打印超过二种材质,人体耳朵有:细胞、软骨、神经组织、血管等,这些都是要一次成型,现在的3D打印设备是无法实现的。
3、即使是打印耳朵成功,打印出来的耳朵,医疗技术人员能否确保无误的安装到人体?
4、从开始打印到医生的安装手术,打印的时间漫长、中间转运的时间、手术时间,3d打印的耳朵,这个生物的存活时间,是否达到需要的时间?
5、即使医生安装到位,打印的耳朵(物品生存的环境改变了):神经系统、血液循环等等,能否正常工作?
6、人体是否对打印的耳朵,是否有排他性?

7、3D打印的耳朵对人体是否有副作用?
......
这些环节,目前只有第三条能做到,其他的任何一个环节,若出问题,都会以失败告终!

从3D打印的耳朵中,我们可以看到,有很多的事情(技术瓶颈)有待于我们科技人员的公关,这中间是不同领域的科研人员,组成的团队,共同的来完成!

3D打印生物,相信在不远的将来,3D打印生物走进我们的生活!

⑦ 在中国做生物3D打印,到底有多难

3D打印体系主要是设备、软件、材料3块组成的,目前国内在设备借鉴上已经很出色,机械性能基本上能达到国外水平。软件由于开源所以也可以说和国外一样。而材料学一直是中国的软肋,高端的工业3D打印的材料基本上还是国外垄断,生物3D打印相比其它3D打印技术更依赖材料这块,同时医学上的差距也同样巨大,所以生物3D打印在国内自主的真不多。

⑧ 生物3d打印是什么概念

利用生物材料以及3D打印技术打印生物的器官等材料,目前常见的是打印骨骼。

⑨ 生物3D打印主要用的材料有哪些

3D生物打印机主要使用生物相容性的材料和细胞来3D打印,主要是生物医用高分子材料、无机材料、水凝胶材料或活细胞。(水凝胶:水凝胶是一种具有高水含量的亲水性或双亲性聚合物三维网络。由于水凝胶具有良好的生物相容性,以及与人体软组织相似的力学性质,因此被广泛应用于组织工程材料与药物的可控释放中。)


五、PC材料

1、材料说明:PC材料是真正的热塑性材料,具备工程塑料的所有特性。高强度,耐高温,抗冲击,抗弯曲,可以作为最终零部件使用。使用PC材料制作的样件,可以直接装配使用,广泛应用于交通工具及家电行业。PC的强度比ABS材料高出60%左右,具备超强的工程材料属性!

2、材料应用:电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械

3、材料颜色:白色

4、材料热变形温度:138℃

5、市场价格:20元-42元/千

六、ABS-M30i材料

1、材料说明:ABS-M30i是一种高强度材料,广泛应用于医疗,制药及食品包装行业。ABS-M30i制作的样件通过了生物相容性认证(如ISO 1099认证),可以通过伽马射线照射及EtO灭菌测试。通过与FORTUS3D成型系统的配合,能给你带来真正的具备优秀医学性能的概念模型,功能原型,制造工具及最终零部件的生物相容性部件。

2、材料应用:医学研究、食品包装、医疗器械

3、材料颜色:白色

4、材料热变形温度:90℃

5、市场价位:50元-100元/千克

七、PC-ISO材料

1、材料说明:PC-ISO材料也是一种通过医学卫生认证的热塑性材料,广泛应用于药品及医疗器械行业,具有很高的强度,可以用于手术模拟,颅骨修复,牙科等专业领域。具备PC的所有性能,同时可以用于食品及药品包装行业。做出的样件可以作为概念模型,功能原型,制造工具及最终零部件使用。

2、材料应用:医学研究、食品包装、医疗器械

3、材料颜色:白色

4、材料热变形温度:133℃

八、不锈钢

1、材料说明:不锈钢模型是用一种加入了铜成分的不锈钢粉打印而成。不锈钢打印在金属打印上来讲算是最便宜的一种打印形式,既具有高强度,又适合打印大物品。

2、材料应用:家电、汽车制造、航空航天、医疗器械

3、材料颜色:玫瑰金、钛金、紫金、银白色、蓝色

4、材料热变形温度:不同规格有不同的温度

部分内容引自网络文库

⑩ 3D生物打印技术

可以复说是去年兴起的一项革命制性技术,其来临可能媲美电脑时代
不要把3D打印技术狭义的理解为就是打印个什么雕塑之类,理论上来说当3D打印技术成熟后随着打印材料的添加的不同,可以打印任何东西,包括人体器官(原料是细胞)、房子(原料是建筑材料)、机械(原料是金属)等,并且可以按照你想要的一模一样打印出来,只要你在计算机前把要打印的东西的形状等设置好即可
未来也许可以只给月球或火星上发射一个3D打印机和建筑材料,3D打印机即可打印出月球基地,然后宇航员再上去居住就可以了;如果生病了某个器官要换掉,无需找匹配的器官源,只要在患者身上取一些干细胞进行培养成为打印原料,然后打印出一个一模一样的器官进行移植就可以了,而且没有免疫并发症;高楼大厦也不需要那么多人了,只需要一个大型3D打印机,把建筑材料比如水泥金属加入,然后自动打印楼房就起来了....
前景广阔,因此是革命性的
不过目前来说因为是概念初创,因此不但3D打印机昂贵,也功能有限,通常使用树脂这些来打印塑料物体,不过计算机刚开始也只能计算四则运算呀

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