Invisalign系統(tǒng)的開發(fā)商Align Technology率先在牙科行業(yè)中使用3D打印,每天可打印超過433K的個性化透明對準器。
借助Align的iTero數(shù)字系統(tǒng),牙醫(yī)可以掃描患者口腔的定制模具。然后將口內(nèi)數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換為數(shù)字文件。數(shù)字文件為Align通過熱成型和銑削制造的3D打印形狀設(shè)計的對準器模具奠定了基礎(chǔ),從而可以調(diào)節(jié)牙齒并將其引導(dǎo)到位。Align產(chǎn)品創(chuàng)新副總裁Srini Kaza說:“3D打印是推動數(shù)字牙科發(fā)展的主要技術(shù)創(chuàng)新之一?!?“ 3D打印使我們能夠更好地滿足對透明對準器處理的不斷增長的需求以及消費者對高度定制的最終產(chǎn)品的不斷增長的需求?!?/span>
Kaza在與IndustryWeek交談時補充說,3D打印的應(yīng)用正在以多種方式發(fā)展?!岸嗄陙?,3D打印一直被用作生產(chǎn)前的步驟,以在正式生產(chǎn)之前確認設(shè)計的形式和功能。這對于速度和質(zhì)量可能會產(chǎn)生巨大影響?!彼f。虛擬3D建模工具功能變得越來越復(fù)雜,因此現(xiàn)在可以虛擬完成許多需要原型的步驟。已經(jīng)有許多強大的虛擬工具可用于CAD/CAM設(shè)計、虛擬仿真、有限元分析和CFD,以創(chuàng)建強大的解決方案?!?/span>
展望未來,Kaza預(yù)計虛擬設(shè)計工具將利用VR/AR技術(shù)實現(xiàn)更好的產(chǎn)品設(shè)計和可視化?!按送?,3D打印將提供傳統(tǒng)工藝無法實現(xiàn)的新設(shè)計方法。設(shè)計和仿真工具正在不斷發(fā)展以解決這一新范式,我們可以看到設(shè)計界的許多參與者開始開發(fā)它們?!?“我們期望產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計和制造方面會取得令人振奮的發(fā)展。”
Kaza還預(yù)計將更多地互補使用注塑成型和3D打印。他說:“就成本、產(chǎn)量和材料特性而言,這些技術(shù)是當前的標準?!?“當生產(chǎn)數(shù)百萬個相同零件時,注塑是合適的。但是,當目標是批量或零件級定制時,即使在生產(chǎn)規(guī)模上也適合3D打印?!?/span>
Invisalign透明對準儀系統(tǒng)是大規(guī)模定制的一個很好的例子,通過該過程,Align每天可生產(chǎn)近500,000個獨特零件。當Align開始在生產(chǎn)過程中使用3D打印時,面臨著巨大的挑戰(zhàn)。該技術(shù)主要是作為原型制作過程開發(fā)的,如今在許多情況下仍然如此。 Kaza說:“如今,有很多使用3D打印的例子,但是像Invisalign這樣的真正生產(chǎn)過程每天需要成千上萬個零件的生產(chǎn)量?!?/span>
自動化處理和準備大量數(shù)據(jù),管理大量打印機以確保大量的正常運行時間,一致的質(zhì)量,數(shù)據(jù)驅(qū)動和統(tǒng)計過程控制,監(jiān)視機器的運行狀況和吞吐量,以最少的人工干預(yù)就可自動運行機器真正生產(chǎn)正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵組件。Kaza說:“其中許多過程在生產(chǎn)世界中都是標準的,但在3D打印世界中尚未成熟?!?/span>
但是,3D打印在定制方面提供了前所未有的控制水平。“在像我們這樣的生產(chǎn)過程中,我們沒有庫存。每個零件都是針對個別患者定制的,并按訂單生產(chǎn)?!?Kaza說。 “ 3D打印是唯一可以進行這種生產(chǎn)的過程。建立3D打印生產(chǎn)流程面臨許多挑戰(zhàn),但最終還是值得的,在許多情況下,不能用任何其他流程替代?!?/span>
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