快速原型開發(fā)技術(shù)論文

快速原型開發(fā)技術(shù)論文

　　快速原型技術(shù)使許多新的快速原型工藝在不斷地提高精度、制造速度、模型性能以及經(jīng)濟(jì)效益，而且為迅速構(gòu)建模型提供各種方法。下面是小編為大家精心推薦的快速原型開發(fā)技術(shù)論文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

　　快速原型開發(fā)技術(shù)論文篇一

　　快速原型技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

　　【摘要】快速原型技術(shù)是一種新型成型技術(shù)，被用在加工各種機(jī)械零件中，由于其快速性、自動(dòng)化以及可制造復(fù)雜實(shí)體等優(yōu)點(diǎn)，在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的作用越來越突出，本文將針對(duì)快速原型技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用做簡單的介紹。

　　【關(guān)鍵詞】快速原型技術(shù);口腔醫(yī)學(xué)

　　快速原型技術(shù)是根據(jù)計(jì)算機(jī)上構(gòu)造的三維模型，采用“分層制造、逐層增加”的加工原理，在短時(shí)間制造出實(shí)體零件、產(chǎn)品樣品或磨具等，集中體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控、激光加工等多學(xué)科、多技術(shù)的綜合應(yīng)用。快速原型技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，發(fā)展迅速，一般用于機(jī)械制造，但隨著醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，在口腔醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用由小荷初角逐漸展露光芒。

　　1快速原型技術(shù)

　　1.1快速原型技術(shù)的原理快速原型技術(shù)是采用離散/堆積成型的原理，根據(jù)不同的工藝要求采用三維CAD模型，按照一定厚度將模型進(jìn)行分層，這樣就三維數(shù)字模型就可以被轉(zhuǎn)化成厚度很薄的二維平面模型。為了使之具有自動(dòng)化，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，產(chǎn)生數(shù)控代碼，在數(shù)控系統(tǒng)控制下以平面加工的方式連續(xù)加工出每個(gè)薄層，同時(shí)使之粘接而形成的。實(shí)際上就是基于“生長”或“添加”材料原理一層一層的離散疊加，從底到頂層完成零件的制作過程。

　　該技術(shù)方法是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、逆向工程技術(shù)、分層制作技術(shù)、材料去除成形、材料增加成型技術(shù)以及他們的集合的總稱。

　　快速原型技術(shù)的工作原理可以用幾個(gè)步驟概括，為切片、掃描、進(jìn)給和后處理。

　　1.2快速原型技術(shù)的分類及特點(diǎn)快速原型技術(shù)的方法有很多種類，應(yīng)用比較好的有立體光固化成型法(SLA)、分層實(shí)體制造法(LOM)、選擇性激光燒結(jié)法(SLS)、熔融沉積成型(FDM)等。

　　立體光固化成型法(SLA)是通過計(jì)算機(jī)控制激光束，使液槽中的光敏樹脂在激光的照射下能夠快速的固化，形成了一層與截面相同的輪廓;接著工作臺(tái)下降，當(dāng)降到第二層切面，重復(fù)上述過程，就形成了第二層截面;不斷重復(fù)以上過程就可完成整個(gè)的零件。這種方法獲得的零件精度和表面質(zhì)量都比較好。

　　分層實(shí)體制造法(LOM)由熱壓輥將薄型的材料加熱聯(lián)接，再通過CO2激光束裁成想要的層的形狀。這種方法只能制作小模型，但其簡單。

　　選擇性激光燒結(jié)法(SLS)通過計(jì)算機(jī)控制，用激光掃描材料粉末，被掃描到的粉末就會(huì)融化，進(jìn)而凝固在一起。該方法制作的零件精度高，強(qiáng)度也比較高。

　　這些方法都有其特有的優(yōu)點(diǎn)及適用范圍，作為快速原型技術(shù)其共性是：快速性，加工周期短，成本低，原料豐富，所用到的材料不限，可以制作各種形狀的零件，包括復(fù)雜零件，集成化高，可自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)等。

　　這些優(yōu)點(diǎn)使它不限于制造零件，還可以用在醫(yī)學(xué)上，尤其在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可以治療頜骨的缺損等疾病。

　　2口腔醫(yī)學(xué)中的快速原型技術(shù)

　　由于各種疾病的出現(xiàn)，以及地震、風(fēng)暴等自然災(zāi)害的頻頻發(fā)生，人類的健康也正遭到了威脅，對(duì)器官的損失和缺失的治療也變的嚴(yán)峻，隨著各種技術(shù)的進(jìn)步，有些傳統(tǒng)的方法已經(jīng)變得不適合社會(huì)的發(fā)展，尋找新方法成為各國面臨的問題。

　　X射線的發(fā)現(xiàn)為人類提供了方便，可以通過觀察體內(nèi)的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)身體的問題，醫(yī)生們憑借影像學(xué)可以對(duì)病人做出病情評(píng)估和制定相應(yīng)的救治計(jì)劃。但是以前的影像學(xué)只能得到二維平面圖，缺乏立體感，對(duì)于一些疾病的判斷和治療也產(chǎn)生了一定的局限性。

　　通過快速原型技術(shù)并結(jié)合一些影像學(xué)如CT掃描，就可以構(gòu)建三維立體實(shí)體模型，為器官損傷提供了可靠的診斷和治療方法，降低了手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也減少了病人的痛苦。

　　近年來，快速原型技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用越來越廣泛，在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也突出了其特有的優(yōu)點(diǎn)。下面將針對(duì)一些口腔醫(yī)學(xué)中的問題進(jìn)行簡單的介紹。

　　2.1口腔修復(fù)現(xiàn)在有很多人牙齒會(huì)出現(xiàn)問題，牙齒處理不好不僅影響美觀，更重要的是影響我們的身體健康。利用快速原型技術(shù)可制作患者的牙冠、牙槽骨等的三維模型，再由模型設(shè)計(jì)、制作和安裝義齒。

　　2.2口腔種植術(shù)頜骨的形態(tài)比較特殊，根據(jù)其功能的要求，頜骨面部骨性缺損的修復(fù)成為頜面外科歷來的難題，而快速原型技術(shù)能夠精確的制作解剖模型，這有利于頜骨缺損修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。在頜骨缺損的治療中，首先利用CT獲取模型的三維數(shù)字模型，再利用逆向軟件繪制出該數(shù)字模型，最后導(dǎo)入到快速成型設(shè)備中形成一個(gè)修復(fù)體。

　　2.3口腔矯正為了追求美觀，很多人開始對(duì)牙齒、臉部進(jìn)行整容或矯正，這又帶動(dòng)了一種技術(shù)的發(fā)展。白玉興等人研發(fā)了一種無托槽隱形正畸矯正系統(tǒng)，它可以對(duì)數(shù)字化的三維牙頜骨模型進(jìn)行測量，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，可以得到合理的診斷結(jié)果，再將得到的數(shù)據(jù)輸入到快速原型技術(shù)設(shè)備中，就可以制造的模型，再把最終的模型通過空氣壓縮磨機(jī)的處理就得到了一種透明的隱形矯正器。

　　2.4唇腭裂的修復(fù)現(xiàn)在許多剛出生的小孩會(huì)出現(xiàn)唇腭裂現(xiàn)象，傳統(tǒng)的手術(shù)方法存在一些不可避免的問題，如：①通過影像學(xué)獲得數(shù)據(jù)，醫(yī)生憑借經(jīng)驗(yàn)確定手術(shù)方案，這樣的方式不夠精確;②手術(shù)之后不能預(yù)測其效果。

　　通過快速原型技術(shù)，可以用逆向工程來解決這一問題。通過CT掃描或得斷層數(shù)據(jù)圖，根據(jù)圖可以創(chuàng)建三維立體模型，最后，將得到的模型導(dǎo)入到虛擬現(xiàn)實(shí)軟件，進(jìn)行虛擬現(xiàn)場手術(shù)動(dòng)畫，這樣得到的手術(shù)可以預(yù)測結(jié)果。

　　2.5制作口腔頜面贗復(fù)體先天性的耳廓全缺損的發(fā)病率也很高，僅次于唇腭裂。正是由于這些疾病的出現(xiàn)，也促使了醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。焦婷等人運(yùn)用CT以及快速原型技術(shù)成功的制作了義耳，這對(duì)于耳廓缺損有非常重要的利用價(jià)值。他們用多排螺旋CT掃描非缺陷側(cè)耳部，獲得完整的CT圖像，再將其導(dǎo)入到軟件中，將掃面獲得的圖像與缺損耳朵對(duì)應(yīng)，獲得相應(yīng)的耳朵表面及組織形態(tài)。

　　3總結(jié)

　　綜上所述，快速原型技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中顯示了其獨(dú)特的魅力，為口腔學(xué)的發(fā)展做了不少貢獻(xiàn)，但是，目前該技術(shù)還存在一些問題，譬如，加工設(shè)備比較昂貴，一般的醫(yī)療機(jī)構(gòu)還無法承受，而且目前的市民平均水平也無法接受。但相信通過努力這都不會(huì)再是問題，將來的醫(yī)學(xué)發(fā)展前景會(huì)更好。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]黃敏純，李與同，等.快速原型制造技術(shù)及其應(yīng)用[J].閩南學(xué)院學(xué)報(bào)，2004(4).

　　[2]李巖峰，胡敏.口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的快速原型制造技術(shù)的發(fā)展[J].中華老年口腔醫(yī)學(xué)雜志，2005(8).

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