本文關(guān)鍵詞：基于SPPC方法的個(gè)性化三維假體制造技術(shù)研究

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【摘要】：三維打印技術(shù)的快速發(fā)展帶動(dòng)了傳統(tǒng)制造業(yè)的進(jìn)步,基于三維打印技術(shù)的快速模具澆注造型技術(shù)被開發(fā)出來,廣泛應(yīng)用到汽車零部件制造、生物制造、仿生醫(yī)學(xué)和多功能材料等領(lǐng)域。隨著桌面級(jí)FDM (Fused Deposition Modeling)三維打印核心專利的到期和三維打印開源項(xiàng)目的蓬勃發(fā)展,FDM打印技術(shù)日趨成熟。與工業(yè)級(jí)三維打印機(jī)相比,桌面三維打印機(jī)精度低,表面粗糙度高,可造型材料有限,但其最大的優(yōu)勢(shì)在于低成本,易于操作,低門檻。本文提出了基于桌面級(jí)FDM三維打印機(jī)的快速模具技術(shù),對(duì)打印模具表面進(jìn)行拋光處理和定量研究,消除臺(tái)階效應(yīng),從而提高澆注后造型的表面質(zhì)量,將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到人工假體、手術(shù)模擬器等方面,拓寬了桌面級(jí)FDM三維打印機(jī)的應(yīng)用空間。提出了基于FDM三維打印機(jī)的SPPC(Scanning Printing Polishing Casting)制造工藝流程：模型獲取—模具設(shè)計(jì)—打印模具—模具后處理—封裝澆注—脫模成型。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以一次性脫模的造型,通過分模制造方法,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜三維模型的個(gè)性化定制。對(duì)FDM打印中熔絲擠出過程進(jìn)行建模,從粗糙度定義出發(fā),建立起打印件表面粗糙度與絲寬截面方程、模型表面傾斜度之間的關(guān)系,通過實(shí)驗(yàn)定量研究了丙酮拋光ABS模具工藝,總結(jié)了丙酮拋光規(guī)律及最佳拋光參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,拋光處理后,模具表面的粗糙度可達(dá)1μm,與傳統(tǒng)的精加工表面質(zhì)量相當(dāng)。在此基礎(chǔ)上,將快速模具技術(shù)與硅膠澆注造型技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了頜面缺損修復(fù)用的硅膠假體的個(gè)性化定制。借助低成本的桌面級(jí)3D打印技術(shù),結(jié)合蒸汽拋光技術(shù)去除掉快速模具的臺(tái)階紋,制造出光潔表面的人工假體,解決了個(gè)性化定制假體制作周期長(zhǎng),成本高,難度大的難題,使病人或醫(yī)生可以在自己的家中或?qū)嶒?yàn)室制造個(gè)性化假體,降低了假體制造門檻。同時(shí),SPPC技術(shù)還可以應(yīng)用于醫(yī)用仿生模擬器的個(gè)性化制造領(lǐng)域。個(gè)性化的模擬器有助于提高醫(yī)生的學(xué)習(xí)效率,為醫(yī)生提供術(shù)前培訓(xùn),同時(shí)還可以根據(jù)病人的仿生模型器進(jìn)行術(shù)前手術(shù)方案規(guī)劃,提高手術(shù)的成功率。
【關(guān)鍵詞】：三維打印 快速模具 個(gè)性化定制 硅膠 頜面修復(fù) 假體 手術(shù)模擬器
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R318.1;TP391.73
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 論文研究的背景及意義11-12
• 1.2 三維打印與快速模具技術(shù)12-19
• 1.2.1 三維打印技術(shù)12-14
• 1.2.2 快速模具技術(shù)14-16
• 1.2.3 快速模具技術(shù)應(yīng)用16-18
• 1.2.4 快速模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析18-19
• 1.3 假體制造技術(shù)及其研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3.1 醫(yī)用假體制造19-20
• 1.3.2 假體制造國外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3.3 假體制造國內(nèi)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與論文架構(gòu)22-25
• 1.4.1 論文研究的意義與目標(biāo)22-23
• 1.4.2 論文架構(gòu)23-25
• 2 基于桌面級(jí)三維打印機(jī)的快速模具制造25-31
• 2.1 三維模型的獲取與處理25-27
• 2.1.1 三維模型的獲取途徑25-26
• 2.1.2 快速模具設(shè)計(jì)26-27
• 2.2 模具快速成型27-28
• 2.3 打印模具后處理28-29
• 2.4 復(fù)雜模型的模具制造與封裝29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 3 快速模具后處理工藝研究31-47
• 3.1 從絲寬模型分析表面質(zhì)量31-38
• 3.1.1 絲寬模型建模31-32
• 3.1.2 FDM打印件粗糙度建模32-35
• 3.1.3 粗糙度的測(cè)量35-38
• 3.2 拋光原理及拋光平臺(tái)搭建38-40
• 3.2.1 ABS打印件拋光原理38
• 3.2.2 拋光平臺(tái)的搭建38-40
• 3.3 丙酮拋光實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析40-46
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)40
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析40-45
• 3.3.3 拋光后處理的意義45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4 基于SPPC技術(shù)的個(gè)性化假體制造47-56
• 4.1 傳統(tǒng)假體的制造方法47-48
• 4.2 基于SPPC方法的假體制造技術(shù)48-53
• 4.2.1 材料與制造工藝48-52
• 4.2.2 基于SPPC方法的分模制造52-53
• 4.3 SPPC方法制造假體優(yōu)勢(shì)分析53-54
• 4.3.1 成本分析53-54
• 4.3.2 與其他制造方法的對(duì)比分析54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 5 基于SPPC方法的醫(yī)用手術(shù)模擬器制造56-63
• 5.1 醫(yī)用手術(shù)模擬器背景56-57
• 5.2 基于SPPC的手術(shù)模擬器制造流程57-61
• 5.3 醫(yī)用手術(shù)模擬器應(yīng)用分析及展望61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 6 總結(jié)與展望63-66
• 6.1 全文總結(jié)63-64
• 6.2 研究展望64-66
• 附錄66-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果75

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 羅麗華;王艷玲;唐思?jí)?;EYESi手術(shù)模擬器培訓(xùn)不同手術(shù)經(jīng)驗(yàn)眼科醫(yī)師的對(duì)比研究[J];臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志;2014年04期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 薛光懷;基于SPPC方法的個(gè)性化三維假體制造技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：629714