3D打印發(fā)展:材料創(chuàng)新是關(guān)鍵
“制造業(yè)要轉(zhuǎn)型,必須借助新的工具。要做到制造創(chuàng)新,哪些是重要的?其中有一塊就是材料?!?月17日,第五屆世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會在佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)開幕,英國皇家工程院院士、新加坡工程院院士Seeram Ramakrisnna會上指出,要保持世界3D打印發(fā)展的速度,特別是中國,重要的是保持在材料方面的創(chuàng)新。
在他看來,包括3D打印在內(nèi)的科技創(chuàng)新將為世界帶來可持續(xù)發(fā)展和最好的智能制造,因為整個過程是可控的,幾乎零污染。“3D打印未來的潛力非常龐大,現(xiàn)在主要的限制因素是打印耗材方面還不夠多樣化?!盨eeram Ramakrisnna認(rèn)為,如果能夠做到多樣化,微型結(jié)構(gòu)做得更優(yōu)越,我們也能夠管控得夠好,這樣的技術(shù)就能夠應(yīng)用于所有行業(yè)了。
“3D打印表面上看起來一直沒有發(fā)展起來,實際上是因為我們對它的認(rèn)識和應(yīng)用才剛剛開始。” 中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍指出,3D打印誕生才30多年,其應(yīng)用已經(jīng)發(fā)生很多改變,先是打印模型和樣件,后來隨著技術(shù)進(jìn)步和材料的增多,逐步開始打印一些功能性產(chǎn)品。
“從原來概念設(shè)計提出的2D到3D,未來又是什么呢?3D就是終結(jié)了嗎?應(yīng)該不是,制造將越來越復(fù)雜,它也將應(yīng)用于更復(fù)雜的設(shè)計?!?Seeram Ramakrisnna指出,材料的創(chuàng)新一定是最核心的因素、最核心的地位,第二則是怎樣把創(chuàng)新材料應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。
經(jīng)過幾年的發(fā)展,3D打印到了一個重要轉(zhuǎn)型階段。由于金屬粉末等增材多樣化的發(fā)展,3D打印應(yīng)用到高端行業(yè)里的光學(xué)聚合物、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域,甚至未來還可用3D打印“打印”飛機(jī)、“打印”住上50年的房子。
“醫(yī)療絕對是一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,它能為客戶量身定制,提供多個方面,例如骨骼、牙科、人體器官的模擬打印。”Seeram Ramakrisnna說,3D打印醫(yī)療所應(yīng)用的材料包括不銹鋼、鈦金屬,其中鈦金屬粉末打印出來的假體品質(zhì)非常高?!凹袤w植入需符合人體功能性需求,無毒、不易腐蝕、有設(shè)計感和具有多孔性,鈦金屬粉末正好符合這些特性,是增材里面的‘高富帥’?!?/p>
北京大學(xué)第三附屬醫(yī)院大外科主任劉忠軍也十分看好3D打印技術(shù)在骨科領(lǐng)域的“未來”。他說:“3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展空間還很大,比如在3D打印的假體中加入一些藥物,可以令假體的3D性能上升為4D?!?/p>
目前,3D打印技術(shù)在骨科應(yīng)用于做模型、做導(dǎo)板,在手術(shù)中引導(dǎo)醫(yī)生更精準(zhǔn)、更安全地做手術(shù)。那么,什么是4D呢?在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上,在3D打印假體中加一些藥物起局部作用,增加整體功能?!氨热纾谖⒖桌锩婕尤肓艘环N霉素,可以起到局部抗菌作用。按照這個思路,加入抗結(jié)核的藥物可以抗結(jié)核,加入抗腫瘤的藥物可以抗腫瘤?!?劉忠軍表示。
除了材料外,增材技術(shù)的特性、電子絲紡技術(shù)的應(yīng)用都能進(jìn)一步擴(kuò)展3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。Seeram Ramakrisnna說:“對于3D打印技術(shù)未來,我非常樂觀?!?/p>
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