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3D打印技术课程设计报告 一、3D打印技术在口腔医学领域的发展历史、现状及未来趋势 发展历史 “3D”是一种“增材”技术，又称“增材”制造，其特点就是快速打印，比较适合一些结构精细非对称的复杂产品的制造。这一制造特性很符合生物医学中对于模型的要求，所以“3D”打印技术在医学当中的应用是比较早的。早在一百多年前，美国就已经开始研制叠层技术专利，直到1988年左右，第一台增材制造设备SLA250的问世，标志着增材技术开始发展。到了20世纪末，喷墨3D打印技术开始出现。到现在发展出五大类成型技术，分别是粉末/丝状材料高能束烧结及熔化成型、液体喷印成型、液态树脂光固化成型、固体薄层材料片/板/块材粘接或焊接成型、丝材挤出热熔成型。 在空腔医学领域，通过建立CAD立体模型，直接制造3D实体模型，为正畸、颌面外科手术、口腔种植、口腔修复等进行服务。2011年，世界上首例3D打印人工下颌骨手术意志成功。在2012年，国外利用3D打印的种植体完成即刻种植。显然，3D打印技术在空腔医学中起到了很重要的作用。 发展现状 目前空腔医学3D打印技术在不断的发展，并且应用广泛。主要在正畸、颌面外科手术、口腔种植、口腔修复等方面发挥作用。目前，3D打印技术已经可以实现个性化结构组织的打印，比如下颚骨的打印。我国的3D打印技术发展的水平较高，主要体现在空腔医学中义齿的打印等等，我国种植牙的成活概率较高，这得益于先进的设备，以及不断现代化的产业化发展，使得目前我国口腔科发展比较兴盛。 未来趋势 3D打印在空腔医学当中未来需要克服许多难题。生物打印关键是在于材料和相应软件，各种高分子材料、生物大分子、细胞都是研究的重点。未来空腔医学3D打印将越来越靠近个性化结构和功能的实现，来满足不同情况下的空腔治疗需求。 二、3D打印技术分类及成型原理; 3D打印技术到现在发展出五大类成型技术，分别是粉末/丝状材料高能束烧结及熔化成型、液体喷印成型、液态树脂光固化成型、固体薄层材料片/板/块材粘接或焊接成型、丝材挤出热熔成型。 3D 打印技术的成型方式根据原理和使用技术不同分为多类，应用与口腔医疗的成型方式有立体光固化成型（SLA）、熔融沉积成型（FDM）、三维印刷（3DP）、激光选区烧结（SLS）。SLA 通常应用在制作手术导板和修复树脂熔模上，SLS 可用来制作金属基底冠桥和种植体。其成型技术具体内涵如下： 立体光固化成型（SLA） 光敏树脂选择性固化（SLA），是目前使用最多最广泛的光固化技术，它是有一个可移动的平台浸泡在装有感光树脂的料槽里，单束的紫外激光沿设定轨迹对液态树脂表面进行逐点扫描，然后以点成线、以线成面，完成每一层的打印，直至整个零件制作完毕； 熔融沉积成型（FDM） FDM技术类型，它所用的材料通常为低熔点塑料，如ABS/PLA等，材料先制成丝状，通过送丝机构送进喷头，在喷头内被加热融化；喷头在计算机控制下沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，将融化的材料挤出，材料挤出后迅速固化，并与周围材料粘结，通过层层堆积成型，最终完成零件制造。该种技术可将模型壁内做成网状结构，也可做成实体结构，成本低强度高，在产品设计、测试与评估等方面得到广泛的应用，涉及汽车、工艺品、仿古、建筑、医学、动漫和教学等领域。这类技术还可以应用到食品上，现在就有很多食品3D打印的公司。FDM技术类型，它所用的材料通常为低熔点塑料，如ABS/PLA等，材料先制成丝状，通过送丝机构送进喷头，在喷头内被加热融化；喷头在计算机控制下沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，将融化的材料挤出，材料挤出后迅速固化，并与周围材料粘结，通过层层堆积成型，最终完成零件制造。该种技术可将模型壁内做成网状结构，也可做成实体结构，成本低强度高，在产品设计、测试与评估等方面得到广泛的应用，涉及汽车、工艺品、仿古、建筑、医学、动漫和教学等领域。这类技术还可以应用到食品上，现在就有很多食品3D打印的公司。 三维印刷（3DP） 立体喷印是一种利用微滴喷射技术的增材制造方法，过程类似于打印机，优点是成本低，但材料种类少且喷头易堵塞，多用于制造业、建筑等领域。 激光选区烧结（SLS） 粉末/丝状材料高能束烧结或熔化成型技术的3D打印机，它包括了激光选区烧结（简称SLS）、激光选区熔化（简称SLM）、激光近净成形（简称LNNS）等。这项技术的原料都是粉末状的，激光选区烧结与激光选区熔化类似，都是通过高能激光束有选择性的熔化或烧结粉末材料，直至成型过程完成。相比于激光选区烧结，激光选区熔化最大的优势是直接制造高性能金属零件，且成型后的零件尺寸精度高于激光选区烧结工艺水平。而激光近净成形是利用激光等高能束流融化金属材料，在基体上形成熔池的同时将沉积材料送入，随着熔池移动实现材料在基体上的沉积，与前两者相比，此种成型技术的3D打印机成型效率更高，