二维激光传感器

3D打印技术不断突破,精密激光测量功不可没

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发布日期:2017-01-23 浏览: 次

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近年来,3D打印在世界各地掀起了一股热潮,尤其是2015年,3D打印更是以爆发式的增长速度引爆全球。在近期举办的2015哈尔滨3D打印产业发展高层论坛上,中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军指出,2014年全球3D打印的产值是300亿元,今年将突破500亿元。他预计到2020年,全球3D打印的产值有望突破1500亿元。
 
德国弗朗霍夫激光技术研究所研究人员成功利用3D打印技术制造出人造血管,这一技术突破有望广泛应用在治愈皮肤创伤、人工皮肤再造和人造器官等医学领域。
 
重大事故受伤、大面积烧伤或肿瘤切除的病人经常需要对创面皮肤进行再造,目前的医疗技术只能对皮肤表层厚度(真皮和表皮)不超过200微米进行人工再造,而对包括皮下组织的几毫米厚完整皮肤系统还不能进行再造,因为涉及到血管组织,没有血管的养分供应,超过200微米的人造皮肤就没法存活。为此,弗朗霍夫激光技术研究所牵头的跨学科团队承担了欧盟项目“ArtiVasc 3D”,开发出3D打印技术制造人造血管。
 
3D打印制造血管的关键是要找到合适的打印材料,其适合作为移植血管的物理特性和生物相容性,必须与内皮和毛细血管周围细胞组织相容,以及适合于3D打印的可加工特性。为了符合这些条件,研究人员采用了喷墨打印与立体光刻相结合的方法。利用这一组合方法,他们解决了打印只有20微米厚的多孔、多分叉人造血管的关键技术。
 
人造血管多分叉结构借助于计算机的模拟设计,完全按照真实的血管结构打印。打印血管所用的材料是丙烯酸酯基的合成聚合物。这种材料可以使血管表面分布许多直径数百微米的微孔。利用这种材料,研究人员首次成功地打印出了与真实血管功能类似的人造血管。
 
这项技术为大面积烧伤等皮肤严重损伤的病人,以及因手术创伤需进行皮肤再造或血管再造的病人带来了福音。研究人员表示,这项技术不仅限于打印人造血管,还可以作为一个工具箱,以选择不同的材料、几何体和大小,用于制造多种人体组织或人体器官,未来在医学上的应用前景非常广阔。(记者顾钢)
 
3D打印刚火起来,大家就想到打印人体器官了,而打印血管是万里长征第一关。去年已有两个小组宣布成功打印血管了。随着各路人马开发合适材料,移植人造血管和皮肤已是不远的事。一旦实现,烧伤和手术创伤修复,将不再考虑供源和排异反应,那会是21世纪外科医术的精彩呈现。
 
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瑞典三家科研机构积极部署这一决议,联手成立了一个以金属3D打印为主题的国家科研机构。该中心旨在加速瑞典金属和工程行业的3D打印研究、教育以及信息传播的步伐。这三家科研机构分别是哥德堡的查尔姆斯理工大学(Chalmers University of Technology)、特洛拉坦市的西部大学(University College West)和研究集团Swerea。
 
专家们认为,3D打印技术可以通过优化金属部件的几何结构从而减少工业领域中材料的整体消耗。相较于传统制造工艺,3D 打印的金属组件在质量上要轻得多,但强度却并未减弱,而且这项技术还可以缩短生产周期并促进定制化服务的发展。
 
Swerea KIMAB的CEO Staffan Sderberg说:“我们想通过共同努力加强瑞典工业的竞争力。我们各自有自己的技能和经验可分享,我们的目标是把瑞典工业推上世界领先位置。”
 
这三家顶尖的科研机构纷纷放出豪言要将各自的优势技术共享,充分增强这家新成立的3D打印机构的实力。实际上,瑞典在国际工程和金属行业已经占据相当重要的位置,这个机构真正面临的挑战是如何将这些技术和资源在增材制造行业充分发挥出来,从而在环境和经济上都有所收益。
 
瑞典西部大学技术研究主管Per Nylen评论称:“我们这三家机构各有所长。Swerea投资了三种金属3D打印技术的研发,西部大学新成立的粉末床实验室以及查尔姆斯理工大学科研力量的注入,我们已经为瑞典3D打印行业创建了一个强大的平台。”
 
3D打印过程中,每打印一层后,需要对打印构件进行实时高度扫描,以确保打印的精度。采用德国米铱公司scanCONTROL 系列2D激光扫描传感器,可以实现线宽方向最高1280个测量点, 高达2000Hz的扫描频率,绝对误差小于0.16%的精密表面轮廓扫描。在上述几家3D打印顶尖机构中,都可以看到德国米铱2D激光传感器的身影。
 
 
当前,中国经济社会发展进入了新常态,制造业发展正面临“双重挤压”。一方面,国际金融危机使美国、欧盟等发达国家和地区重新重视发展实体经济,加速“再工业化”和“制造业回归”;另一方面,受劳动力成本上升、人民币汇率升值等一系列因素的影响,我国低附加值产品出口的价格优势不断弱化,而印度、越南、印尼等发展中国家正以更低的劳动力成本承接劳动密集型产业的转移。劳动力成本低、资源能源消耗多和环境代价大而形成的比较优势正在逐步丧失,传统发展模式已难以为继。
 
转型高端制造业和提升品质,成为摆脱低端竞争,价格竞争的唯一途径。从格力空调推崇的1毫米间隙,到各界积极呼吁《质量促进法》立法,无疑可以看到中国工业界已经意识到品质提升的重要性。
 
随着诸如高铁,半导体,航空航天,机器人,汽车制造,自动化生产线以及智能可穿戴设备制造领域的产业升级,对产品的质量和工艺的要求必然随之升高。作为精密测量领域的领导者,德国米铱公司一直致力于为各类高端产业客户提供可靠和高质量的测量解决方案。
 
德国米铱公司提供的激光位移传感器,激光轮廓仪,光谱共焦传感器,电容和电涡流传感器,适用于不同测量领域。例如,蓝光激光位移传感器可以适用于炙热发光被测物体,半透明物体和有机质物体表面的测量。而电容和电涡流传感器则被更多的应用到金属被测物体的测量中。德国米铱公司还可以根据客户需要,定制特殊型号的产品,以适应客户的特殊需求和优化检测效果。
 
德国米铱公司是一家拥有超过40年历史的德国高科技企业。其一直专注于精密测量领域,为客户提供全球最为丰富的高精度位移传感器,温度传感器,以及为工业应用而设计的测量仪表和系统。

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