鈦合金強(qiáng)度高，耐蝕性好，耐熱性高，雖然造價(jià)昂貴，卻是制造飛機(jī)主風(fēng)擋整體窗框等整體構(gòu)件的優(yōu)質(zhì)材料。不過(guò)，傳統(tǒng)制造方法是鍛造和機(jī)械加工，不斷給材料做“減法”。材料利用率不足10%，90%以上的鈦合金材料都被切削浪費(fèi)掉了。十幾年前，一個(gè)A4紙大小的結(jié)構(gòu)件，需要七八個(gè)小時(shí)才能“打印”完畢。幾年過(guò)去，他們已經(jīng)可以制造出超過(guò)5平方米的飛機(jī)高性能鈦合金大型結(jié)構(gòu)件。我國(guó)自主研發(fā)的飛機(jī)機(jī)頭鈦合金主風(fēng)擋整體窗框，尺寸大、形狀復(fù)雜。2009年，王華明團(tuán)隊(duì)僅僅用了55天，把產(chǎn)品做了出來(lái)，零件成本不到歐洲鍛造模具費(fèi)的1/10。這個(gè)突破，使我國(guó)成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)掌握飛機(jī)鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成形及應(yīng)用的國(guó)家。 核心技術(shù)是“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”，即用激光技術(shù)將鈦合金逐層堆積，制造出鈦合金飛機(jī)整體構(gòu)件，而傳統(tǒng)制造方法是依靠鍛造和機(jī)械加工，不斷做“減法”。做“減法”費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢(qián)，王華明帶頭的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)的是一種做“加法”的制造方式——通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，用激光將合金粉末熔化，一束激光有規(guī)則地在金屬材料上游走，一層層堆積起來(lái)，“生長(zhǎng)”出一個(gè)合金部件。

 

我們對(duì)于3D打印技術(shù)為外科醫(yī)生及病人帶來(lái)的新的創(chuàng)新可能性而感到興奮。”將用于高難度修正手術(shù)的3D打印鈦金屬髖臼杯推向市場(chǎng)正代表了這項(xiàng)技術(shù)卓越的應(yīng)用潛力。本周在奧蘭多舉行的美國(guó)矯形外科醫(yī)師學(xué)會(huì)年會(huì)上，全球醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品供應(yīng)商展示了其應(yīng)用了修正髖全孔杯。據(jù)悉該完全是用鈦金屬3D打印技術(shù)打印而成的。這種新型的REDAPT杯主要用于修正那些由于骨骼受損而導(dǎo)致植入物固定和穩(wěn)定變得更加困難的情況。為了引導(dǎo)骨骼向內(nèi)生長(zhǎng)，就需要使用3D打印技術(shù)來(lái)模擬網(wǎng)狀骨質(zhì)制造出全孔的鈦金屬植入物，并且使用新的可變角鎖定螺釘來(lái)提高植入物的穩(wěn)定性，減少手術(shù)后的細(xì)微移動(dòng)。

 

先進(jìn)多孔鈦金屬技術(shù)可以用來(lái)替代骨骼外部的多孔涂層，比如用在其他非骨水泥植入物上的燒結(jié)珠或纖維網(wǎng)等，使得骨骼可以向植入物內(nèi)部生長(zhǎng)從而將植入物固定住。但是，多孔植入物的成功固定仍然需要該植入物與骨骼保持穩(wěn)定、靜止的接觸以利于其愈合及新骨生長(zhǎng)。為此，這種新型的REDAPT杯還使用了REDAPT可變角鎖定螺釘以起到加固的作用。“這種全孔杯以之前完全不可能的方式給予了外科醫(yī)生們充分的靈活性。”芝加哥拉什大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的矯形外科教授說(shuō)，他參加了新型的外科醫(yī)生設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。“其中的鎖緊螺釘、螺釘擰入測(cè)試、專(zhuān)用襯板和螺釘孔形狀都專(zhuān)門(mén)針對(duì)難以處理區(qū)域進(jìn)行了優(yōu)化，而且能夠在修正手術(shù)中將其分開(kāi)。”