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GE借力3D打印技術(shù)逐漸進(jìn)軍醫(yī)療領(lǐng)域

2017-04-25 20:21:47 未知

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航空制造領(lǐng)域是GE增材制造技術(shù)的“主戰(zhàn)場(chǎng)”，從十幾年前啟動(dòng)了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴的3D打印項(xiàng)目之后，GE通過收購(gòu)和建立內(nèi)部的增材制造中心，逐漸鋪開了其增材制造的版圖。GE一方面在航空業(yè)務(wù)中踏上新的征程，例如啟動(dòng)全新渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的增材制造項(xiàng)目，通過3D打印制造優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件。

　　另一方面，GE開始在電力、能源、醫(yī)療等其他業(yè)務(wù)部門挖掘新的3D打印應(yīng)用，比如在能源業(yè)務(wù)中，GE在意大利的石油天然氣工廠開設(shè)了3D打印零部件生產(chǎn)線，生產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室零部件。GE所積累的3D打印know-how同樣在醫(yī)學(xué)設(shè)備制造領(lǐng)域發(fā)揮了價(jià)值。

　　提升性能&縮短制造周期

　　3D打印金屬零部件

　　GE在美國(guó)Waukesha建立的先進(jìn)制造和工程中心，為GE遍布全球的70個(gè)工廠提供醫(yī)療器械零部件3D打印的支持。GE醫(yī)療希望借助3D打印技術(shù)制造性能更加優(yōu)異的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備零部件，并縮短這些復(fù)雜零部件的制造周期。

　　GE醫(yī)療從2013年開始使用應(yīng)用金屬3D打印技術(shù)，經(jīng)過兩年的時(shí)間，在2015年制造了首個(gè)金屬3D打印零部件——鎢金屬準(zhǔn)直器。準(zhǔn)直器是X光和CT設(shè)備中的光學(xué)元件，起到過濾信號(hào)噪音的作用，使影像設(shè)備保持清晰的成像效果。

　　GE對(duì)準(zhǔn)直器進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，原有的準(zhǔn)直器由上百個(gè)零件組成，經(jīng)過多次設(shè)計(jì)迭代后，準(zhǔn)直器的零件數(shù)量最終減少為2個(gè)。在準(zhǔn)直器設(shè)計(jì)迭代的過程中，GE的工程師利用金屬3D打印設(shè)備快速制造準(zhǔn)直器原型，并根據(jù)原型提出設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，然后進(jìn)行產(chǎn)品的快速迭代。最快的情況下，在一周之內(nèi)就可以進(jìn)行一次準(zhǔn)直器設(shè)計(jì)迭代。

　　GE醫(yī)療采用金屬3D打印設(shè)備制造設(shè)計(jì)優(yōu)化后的準(zhǔn)直器，使總生產(chǎn)成本降低40%。以往的制造方式是，將準(zhǔn)直器中上百個(gè)零件外發(fā)給外部的服務(wù)商制造，然后再進(jìn)行組裝。

　　模具制造

　　在GE位于美國(guó)Pittsburgh的增材制造技術(shù)中心的支持下，GE醫(yī)療還通過3D打印技術(shù)制造MRI 和鉬靶等醫(yī)學(xué)設(shè)備的零部件模具。

　　對(duì)于部分需要進(jìn)行鑄造的定制化零部件，GE通過3D打印熔模加鑄造的方式節(jié)省了制造成本。例如，GE生命科學(xué)部門通過這種方式制造藥物研發(fā)設(shè)備中的定制化色譜柱，相比通過供應(yīng)商以及傳統(tǒng)鑄造技術(shù)來制造色譜柱，GE的制造成本從5萬美元減少到1000美元以下。

　　3D打印電子

　　GE醫(yī)療正在開展電子裝置3D打印的新項(xiàng)目，通過基于氣溶膠噴射技術(shù)的3D打印設(shè)備，將氮?dú)馀c銅、銀、金或半導(dǎo)體油墨的小液滴進(jìn)行混合，形成氣溶膠之后噴射在基底表面。

　　通過這一技術(shù)，GE醫(yī)療可以在超聲波設(shè)備零部件的表面直接制造出導(dǎo)電電路，或者其他基底材料上打印無線天線、RFID標(biāo)簽和傳感器。

　　據(jù)了解，GE已在氣溶膠噴射3D打印技術(shù)領(lǐng)域積累了一定應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，GE航空已嘗試使用該技術(shù)打印渦輪葉片上的高溫陶瓷傳感器，與之相關(guān)的專利已經(jīng)獲得批準(zhǔn)。