基于CT数据的股骨头重构及快速制造方法研究

针对医学上实施股骨头置换术时直接使用二维CT数据的不便,提出用CT数据三维重构和快速原型制作相结合的办法来辅助医生选择合适的股骨头,并以此为基础提出股骨头的快速制造方法。     

基于认知实验的二、三维原理型动画对比研究

二维技术和三维技术对科学原理型动画信息的传递各有优势。研究采用认知心理学实验方法,以二、三维不同表现技法为自变量,动画信息传递效率为因变量,数据结果显示三维技术动画信息传递效率高于二维技术动画,分析得出结论:三维技术比二维技术更利于科学原理型动画信息的传递,并提出在原理型动画的制作中,交替使用二维和三维技术可减少观看对象的认知难度,有助于动画信息的传递。     

机械制图测绘课程“四位一体”的教学改革研究

对机械制图测绘课程进行"徒手草图、计算机二维绘图、三维建模、3D打印技术"四位一体的教学改革研究,构建四位一体的教学内容、教学实施方案和考核方案。提出强化徒手草图训练、用计算机二维绘图代替尺规作图,融合三维建模技术和3D打印技术。实现机械制图测绘全过程"由物到图再到物"的闭环控制,着力培养学生的职业技能,以输出适应时代需求的机械制图测绘人才。     

仿生人工股骨头部3D打印研究

医学数字化是当前医学发展的趋势,其中数字骨科学的出现为骨科手术的术前规划、导航模版的制作等提供了新的思路,有利于建立手术更完善的预案。在骨科手术中,利用三维建模技术能够重现患者的患处骨骼,以此打印复杂骨折处的骨骼,在术前进行模拟复位,确定合适的固定方式,同时通过三维模型制作个性化导航模板,指导手术地进行。     

FDM 3D打印技术在机械专业教学中的应用探讨

针对传统机械专业教学中教学方式平面化、三维教具制作成本高等问题,探讨了将低成本熔融沉积(FDM)3D打印技术应用于机械专业教学的可行性。以专业课程教具设计与制造为例,分析了3D打印应用的流程与成本。分析表明,在机械专业教学中应用3D打印技术可以实现教具的特殊性设计和快速低成本制造,将传统的二维教学模式转变为三维模式,从而激发学生积极性,提高教学质量。     

基于逆向工程的个性化人工关节三维CAD数模的建立

通过螺旋CT扫描人体股骨关节,得到二维断层图像数据,利用数据处理软件将二维图片转换成三维点云数据,继而依据点云数据,采用计算机三维重构技术,构建了股骨的三维CAD数字模型.     

基于反求工程的个性化残肢重建方法的研究

为克服传统石膏复型方法在假肢接受腔制作中存在的缺点,提出了反求残肢骨骼和皮肤软组织数字化模型。通过CT扫描获得残肢内外组织的二维图像,利用图像处理技术及反求工程技术实现了残肢骨骼和皮肤软组织三维模型的重建。三维重建的模型与原实物高度相似并再现了残肢的内外组织结构,此外,该方法为将来残肢接受腔的设计提供了科学的依据。     

三维设计模型生成工程图样方法的研究

根据现代工程设计和绘图的需要，以AutoCAD为平台对由三维设计模型生成二维工程图样的设计模式进行了研究。介绍了由三维设计模型自动生成二维工程图的技巧，并提出了在模型空间方便地编辑、打印由三维实体生成的工程图样的方法。结果表明，此研究具有工程实用价值。     

基于医学CT图像的实体模型制作

利用医学CT机和激光快速成形机这两个集合了机械工程、CAD、数控技术、激光技术及材料科学技术的先进仪器设备,采用三维造型技术快速获得骨骼的实体模型。先采用医学CT机采集人体骨骼的图像,转换成位图并对其进行矢量化处理,生成DXF格式的图像;然后导入CAD/CAM软件中进行三维造型,生成三维实体模型并生成STL文件;最后导入激光快速成型机制做出树脂材料的骨骼实体模型,从而实现基于医学CT图像快速制造出实体模型,有助于医疗和医学研究。     

基于垂直扫成的三维打印支撑生成与优化研究

提出一种面向熔融沉积三维打印的支撑生成和优化算法,通过网格模型面片倾斜度与打印层高关系以及网格模型拓扑关系快速确定需要支撑的模型表面,将其纵向扫成为包含支撑体的三维网格模型,并对支撑面奇异点分裂以保证扫成模型为二维流形,基于该扫成模型与原始模型的关系,通过二维分层切片间的布尔操作求解得到层片化的支撑模型,然后综合支撑模型的可打印性因素,对上述支撑进行优化处理,得到理想可打印的三维支撑模型。通过复杂网格模型的三维支撑生成实例,验证了算法的有效性和鲁棒性。     

柔性触觉传感器的三维打印制造技术研究进展

聚合物基柔性触觉传感器在智能机器人、人工假肢与人体健康状态监测等领域有着广泛的应用,将三维打印技术应用于柔性触觉传感器的制造过程可以克服传统制造方法加工周期长、复杂聚合物基微结构制造困难等缺陷。因此发展聚合物基触觉传感器的三维打印制造技术及工艺是当前的学科研究热点,具有广阔的发展前景。首先,在阐述柔性触觉传感器的传感检测原理和性能指标的基础上,重点阐述了柔性触觉传感器三维打印制造技术方面的最新研究进展,包括聚合物基柔性触觉传感器的结构设计、三维打印材料的分类和应用、以及传感器的打印制造方法及工艺等。然后,还总结预测了基于新材料制备和新制造工艺的柔性触觉传感器设计与制造的发展趋势,并对柔性触觉传感器的三维打印制造技术未来的发展趋势进行了展望。     

印刷机墙的三维设计

在印刷机械产品的开发中，利用计算机辅助设计与制造技术(CAD／CAM／CAE)对印刷机墙板进行了结构分析，确定了三维设计方案。用UG软件建立了印刷机墙板的三维模型，从而缩短新产品的研制周期，并为印刷机的动态性能研究奠定了基础。     

Objet三维快速成型技术的应用现状及展望

简要介绍了快速成型技术的主要类型，阐述了Objet三维快速成型技术的工作原理、使用材料、应用领域和优势及其发展方向。     

光固化3D打印技术在首饰蜡模制作中的应用

由于3D打印技术近几年的快速发展,技术门槛和价格降低,在首饰生产加工中已经普遍应用。利用光固化3D打印技术制作蜡版,起版过程更加便捷高效,成版效果更加准确和丰富,使传统首饰起蜡版这一环节中的痛点得到有效解决。但同时,光固化3D打印技术在首饰蜡模制作中也存在新的问题,例如3D模型上难塑造自然的纹理,蜡模去除支撑后表面会留下痕迹等。通过工艺探究,为解决这两个问题提供了一些思路,提高了利用3D打印技术制作蜡模的质量。     

三维打印技术研究分析及应用

快速成型技术的发展给制造业带来了巨大变革,其中三维打印技术凭借其三维结构的快速和自由制造开启了新的科研领域。本文介绍了三维打印的原理及关键技术,在此基础上从发展现状、应用领域等多角度对该技术进行了分析。     

X-ray microfocus computed tomography: a powerful tool for structural and functional characterisation of 3D printed dosage forms

One of the most promising advances in modern pharmaceutical technology is the introduction of three-dimensional (3D) printing technology for the fabrication of drug products. 3D printed dosage forms have the potential to revolutionise pharmacotherapy as streamlined production of structurally complex formulations with optimal drug releasing properties is now made possible. 3D printed formulations are derived as part of a process where a ‘print-head’ deposits, or sinters material under computer control to produce a drug carrier. However, this manufacturing route inherently generates objects that deviate from the ideal designed template for reasons specific to the 3D printing method used. This short opinion article discusses the potential of high-resolution nondestructive 3D (volume) imaging by means of X-ray microfocus Computed Tomography (μCT) as a Process Analytical Technology for the structural and functional characterisation of 3D printed dosage forms.     

3D打印机控制系统的开发

3D打印技术起源于20世纪80年代,最近几年发展较为迅速。国外由于起步较早,所以技术发展相对成熟,中国在3D打印技术方面起步较晚,但某些技术也已进入世界前列。文中主要从3D打印技术控制系统方面进行了开发。控制系统主要包括硬件电路系统和软件驱动系统。     

3D打印产业及技术发展趋势概述

首先分析了国内外3D打印产业的规模及其产业分布,然后通过简介当前3D打印技术的发展趋势,并结合产业现状着重分析了低成本激光烧结、光固化快速成形、印制电子以及混合加工等新兴技术,指出3D打印技术具有广阔的应用前景.     

基于3D打印技术的石墨烯基三维电极设计制造研究进展

锂离子电池因其较高的能量密度、稳定的放电平台和安全的使用环境被广泛应用于航空航天、汽车、可穿戴柔性设备等领域。目前锂离子电池的研究主要集中在薄电极（<50 μm）的设计制造,其较低的单位面积负载（<5 mg·cm^-2）严重制约了面积比容量。因此厚电极的制造（100~500 μm）将成为未来高比能量电池的研究热点。3D打印技术因其可定制化成型复杂电极结构的优势,在厚电极制造领域具有广泛的应用前景。综述了3D打印成型工艺在石墨烯基三维厚电极领域的研究进展,分析了相应3D打印工艺的成型特点（墨水性能、成型精度、适用范围）和工艺难点,展望了石墨烯基三维厚电极3D打印的发展趋势,提出了基于凝胶电解质的全电池成型工艺,为新一代高性能锂离子电池的研制提供新思路。     

含微通道网络的再生支架3D打印成形工艺和系统及试验研究

3D打印技术在构建个性化的人工组织和器官方面具有独特优势和发展潜力,然而目前在构建具有优良代谢性能的人工组织方面也还存在很多技术壁垒。在秉承3D打印技术优势基础上,综合考虑生物材料的反应成形特性,提出一种能够直接成形微尺度中空纤维,再三维叠层制造,从而直接获得内含微通道网络的再生支架的3D打印成形工艺;基于管材无模拉伸理论,定量分析微尺度中空纤维在被三维搭接过程中的拉伸变形,为工艺优化和参数调控奠定了理论基础;在给出相应成形系统的关键组成和技术要点基础上,进行了三维再生支架的制备试验及性能测试与分析。试验结果表明,提出的工艺及系统存在巨大的应用潜力,为有效解决人工再生组织血管化问题提供了一种全新的技术途径。