湖南布局3D打印產業 應用領域不斷拓展
湘江北去,百舸爭流。主動適應新常態的背景下,只有靠創新引領,才能成為新形勢經濟大潮中的寵兒。創新,是技術崛起的動力,是產業騰飛的翅膀。
湖南省委書記杜家毫曾強調,要把創新發展作為今后一切工作的引領,注重質量和效益提升,培育經濟發展新動力。湖南省第十一次黨代會將于11月15日在長沙召開。從今天起,瀟湘晨報將對湖南智能制造進行梳理,圍繞先進制造產業,探訪先進企業,尋覓湖南制造在創新方面的優勢所在,以及這種創新的動力源泉。
一小包稀松平常的鈷鉻合金粉末,在3D打印機中放上6個小時,就變身成為150顆義齒牙冠,再進行簡單的烤瓷上釉,就能安裝到患者口中。湖南華曙高科技有限責任公司研發的金屬3D打印機FS121M已然成為口腔醫療界的“明星”。
“過去做義齒,全靠牙科技師手工雕刻打磨,做一顆耗時多達十幾個小時。”10月25日,正在華曙高科實驗室里操作設備的實驗員劉亮告訴記者,“但做出來的義齒總有差別,舒適度欠佳,有的病人用起來并不如意!
占地一米見方、高度不到兩米、白色烤漆,記者在實驗室看到了華曙高科的這臺“革命性”設備——FS121M金屬3D打印機。透過玻璃視窗,清晰可見激光以細線裝噴射在一塊金屬基板上,義齒牙冠已經完成了一部分,初見雛形。
這臺便是今年3月份華曙高科自主研發成功的選擇性激光熔融(SLM)設備。這臺設備如何精準“克隆”患者的牙齒?
原來,在患者決定換牙采用義齒時,首先采用精密的儀器,對取出的病牙和患者的牙槽進行“錐形束CT”掃描以獲得精準的3D數據,并在電腦上進行3D建模,形成義齒模型。然后,FS121M就可以根據建模數據“依樣畫葫蘆”地打印。
“患者不再需要咬合牙模,醫院也不再需要寄送牙模,有效減少了時間。”劉亮說。傳統手工鑄造義齒存在人工誤差、蠟型制造、內冠熱加工等造成的縮孔變形、沙眼多、不斷返修等問題無法避免。而3D打印的數字化操作模式,消除了人為誤差,精確性更高,抗拉強度更高。
“6個小時可以打印150顆左右的義齒牙冠,下班前把機器打開,放入金屬粉末,第二天一早就能拿到附著在基板上的牙冠,”華曙高科SLM實驗員說,將牙冠一一切割下來,再進行簡單的烤瓷上釉,就可以送到醫院備用了。
3D打印義齒流程
掃描
對患者拔出的牙齒進行“錐形束CT”獲得3D數據
建模
用自主研發的MakeStarM軟件對3D數據進行建模
打印
用金屬3D打印機FS121M,以鈷鉻合金粉末為原料,采用選擇性激光熔融(SLM)技術,打印義齒牙冠。同時可打印一兩百顆,平均不到3分鐘一顆
切割
把牙冠從固定的基板上切割下來
烤瓷
對牙冠表面烤瓷上釉
成品
致密度近100%的義齒,和真牙幾乎一樣
使用
種植、修復牙齒后的上下頜咬合度非常吻合;異物感小,無口腔黏膜刺激;可自行摘戴,不影響進食
算賬
每顆義齒成本僅幾元
3D打印義齒非常節約成本。一公斤鈷鉻合金粉末價格在4000元左右,打印一顆義齒大概需要2克左右的鈷鉻合金粉末,每顆3D打印義齒成本僅需幾元,而傳統鑄造單顆牙成本約為20元。
發動機
湖南增材制造處于國內領先水平
3D打印為生活帶來了無限的想象空間。在全球都在著力發展3D打印的當前,湖南增材制造(3D打印)總體水平與產業布局如何?
根據《湖南省貫徹〈中國制造2025〉建設制造強省五年行動計劃(2016-2020年)》的要求,省內已搭建起高分子復雜結構增材制造國家工程實驗室、增材制造湖南省工程研究中心、湖南省激光增材制造工程技術研究中心、中國科學院湖南技術轉移中心3D打印研發中心、湖南省增材制造產業示范基地等多個技術研發及產業化平臺。成立了湖南“3D數字化制造”產業技術創新戰略聯盟。在不斷發展下,湖南增材制造設備和材料的研發均取得突破,處于國內領先水平、國際先進水平。
2016年6月29日,由華曙高科牽頭成立的長沙增材制造(3D打印)工業技術研究院正式揭牌。研究院集聚涉及3D打印裝備、材料、軟件等產業鏈上中下游要素的單位于一體,專注3D打印產業應用技術研究及成果轉化。
方向盤
3D打印助力航空航天、汽車工業
目前,3D打印應用領域不斷拓展,SLS選擇性激光燒結技術已廣泛應用于汽車、軍工、航空航天、醫療、電動工具、手板及機械制造等行業,可實現個性化、差異化的快速生產。
軍事領域,湖南3D打印企業已與國防科大開展了無人機、軍用雷達等產品設計與制造合作。
醫療領域,已與中南大學湘雅醫院、上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院等單位合作,成立了3D打印臨床應用研究所,在多科室成功實施患者輔助臨床治療500多例。
“湖南的3D打印產業才剛剛興起!痹S小曙說,3D打印共有8大技術門類,華曙高科做的僅僅是工業級3D打印,希望看到更多企業集聚在湖南,形成較大的產業集群。
科普
什么是3D打印
3D打印即快速成型技術的一種,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
數據
30%
省經信委會同省社科院調研制定的《湖南貫徹〈中國制造2025〉建設制造強省專題調研報告》指出,未來10年,3D打印金屬粉末需求將年均增長30%
(責任編輯:admin)