二維激光傳感器

3D打印技術不斷突破,精密激光測量功不可沒

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發布日期:2017-01-23 瀏覽: 次

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近年來,3D打印在世界各地掀起了一股熱潮,尤其是2015年,3D打印更是以爆發式的增長速度引爆全球。在近期舉辦的2015哈爾濱3D打印產業發展高層論壇上,中國3D打印技術產業聯盟執行理事長羅軍指出,2014年全球3D打印的產值是300億元,今年將突破500億元。他預計到2020年,全球3D打印的產值有望突破1500億元。
 
德國弗朗霍夫激光技術研究所研究人員成功利用3D打印技術制造出人造血管,這一技術突破有望廣泛應用在治愈皮膚創傷、人工皮膚再造和人造器官等醫學領域。
 
重大事故受傷、大面積燒傷或腫瘤切除的病人經常需要對創面皮膚進行再造,目前的醫療技術只能對皮膚表層厚度(真皮和表皮)不超過200微米進行人工再造,而對包括皮下組織的幾毫米厚完整皮膚系統還不能進行再造,因為涉及到血管組織,沒有血管的養分供應,超過200微米的人造皮膚就沒法存活。為此,弗朗霍夫激光技術研究所牽頭的跨學科團隊承擔了歐盟項目“ArtiVasc 3D”,開發出3D打印技術制造人造血管。
 
3D打印制造血管的關鍵是要找到合適的打印材料,其適合作為移植血管的物理特性和生物相容性,必須與內皮和毛細血管周圍細胞組織相容,以及適合于3D打印的可加工特性。為了符合這些條件,研究人員采用了噴墨打印與立體光刻相結合的方法。利用這一組合方法,他們解決了打印只有20微米厚的多孔、多分叉人造血管的關鍵技術。
 
人造血管多分叉結構借助于計算機的模擬設計,完全按照真實的血管結構打印。打印血管所用的材料是丙烯酸酯基的合成聚合物。這種材料可以使血管表面分布許多直徑數百微米的微孔。利用這種材料,研究人員首次成功地打印出了與真實血管功能類似的人造血管。
 
這項技術為大面積燒傷等皮膚嚴重損傷的病人,以及因手術創傷需進行皮膚再造或血管再造的病人帶來了福音。研究人員表示,這項技術不僅限于打印人造血管,還可以作為一個工具箱,以選擇不同的材料、幾何體和大小,用于制造多種人體組織或人體器官,未來在醫學上的應用前景非常廣闊。(記者顧鋼)
 
3D打印剛火起來,大家就想到打印人體器官了,而打印血管是萬里長征第一關。去年已有兩個小組宣布成功打印血管了。隨著各路人馬開發合適材料,移植人造血管和皮膚已是不遠的事。一旦實現,燒傷和手術創傷修復,將不再考慮供源和排異反應,那會是21世紀外科醫術的精彩呈現。
 
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瑞典三家科研機構積極部署這一決議,聯手成立了一個以金屬3D打印為主題的國家科研機構。該中心旨在加速瑞典金屬和工程行業的3D打印研究、教育以及信息傳播的步伐。這三家科研機構分別是哥德堡的查爾姆斯理工大學(Chalmers University of Technology)、特洛拉坦市的西部大學(University College West)和研究集團Swerea。
 
專家們認為,3D打印技術可以通過優化金屬部件的幾何結構從而減少工業領域中材料的整體消耗。相較于傳統制造工藝,3D 打印的金屬組件在質量上要輕得多,但強度卻并未減弱,而且這項技術還可以縮短生產周期并促進定制化服務的發展。
 
Swerea KIMAB的CEO Staffan Sderberg說:“我們想通過共同努力加強瑞典工業的競爭力。我們各自有自己的技能和經驗可分享,我們的目標是把瑞典工業推上世界領先位置。”
 
這三家頂尖的科研機構紛紛放出豪言要將各自的優勢技術共享,充分增強這家新成立的3D打印機構的實力。實際上,瑞典在國際工程和金屬行業已經占據相當重要的位置,這個機構真正面臨的挑戰是如何將這些技術和資源在增材制造行業充分發揮出來,從而在環境和經濟上都有所收益。
 
瑞典西部大學技術研究主管Per Nylen評論稱:“我們這三家機構各有所長。Swerea投資了三種金屬3D打印技術的研發,西部大學新成立的粉末床實驗室以及查爾姆斯理工大學科研力量的注入,我們已經為瑞典3D打印行業創建了一個強大的平臺。”
 
3D打印過程中,每打印一層后,需要對打印構件進行實時高度掃描,以確保打印的精度。采用德國米銥公司scanCONTROL 系列2D激光掃描傳感器,可以實現線寬方向最高1280個測量點, 高達2000Hz的掃描頻率,絕對誤差小于0.16%的精密表面輪廓掃描。在上述幾家3D打印頂尖機構中,都可以看到德國米銥2D激光傳感器的身影。
 
 
當前,中國經濟社會發展進入了新常態,制造業發展正面臨“雙重擠壓”。一方面,國際金融危機使美國、歐盟等發達國家和地區重新重視發展實體經濟,加速“再工業化”和“制造業回歸”;另一方面,受勞動力成本上升、人民幣匯率升值等一系列因素的影響,我國低附加值產品出口的價格優勢不斷弱化,而印度、越南、印尼等發展中國家正以更低的勞動力成本承接勞動密集型產業的轉移。勞動力成本低、資源能源消耗多和環境代價大而形成的比較優勢正在逐步喪失,傳統發展模式已難以為繼。
 
轉型高端制造業和提升品質,成為擺脫低端競爭,價格競爭的唯一途徑。從格力空調推崇的1毫米間隙,到各界積極呼吁《質量促進法》立法,無疑可以看到中國工業界已經意識到品質提升的重要性。
 
隨著諸如高鐵,半導體,航空航天,機器人,汽車制造,自動化生產線以及智能可穿戴設備制造領域的產業升級,對產品的質量和工藝的要求必然隨之升高。作為精密測量領域的領導者,德國米銥公司一直致力于為各類高端產業客戶提供可靠和高質量的測量解決方案。
 
德國米銥公司提供的激光位移傳感器,激光輪廓儀,光譜共焦傳感器,電容和電渦流傳感器,適用于不同測量領域。例如,藍光激光位移傳感器可以適用于炙熱發光被測物體,半透明物體和有機質物體表面的測量。而電容和電渦流傳感器則被更多的應用到金屬被測物體的測量中。德國米銥公司還可以根據客戶需要,定制特殊型號的產品,以適應客戶的特殊需求和優化檢測效果。
 
德國米銥公司是一家擁有超過40年歷史的德國高科技企業。其一直專注于精密測量領域,為客戶提供全球最為豐富的高精度位移傳感器,溫度傳感器,以及為工業應用而設計的測量儀表和系統。

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