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2022-10-27

芬兰技术巨头 Wärtsilä 借助 Amphyon 金属增材仿真能力制造泵叶轮

增材制造（AM）技术正蓬勃发展，其主要优势在于它有潜力在提高零件质量的同时减少生产时间。而达成这一目标的主要障碍是设计不够精准。仅仅是完善一个零件，往往就需要经过无数次的原型迭代，每一次迭代都会大幅增加成本。芬兰技术巨头 Wärtsilä 借助 Amphyon 的金属增材仿真能力来克服这个问题，并使用增材制造一次成功生产泵叶轮。什么是泵叶轮泵叶轮是离心泵的旋转部件，从旋转中心向外加速流体。从能源业到海运业，泵叶轮都得到了广泛的应用，且不同的应用往往需要定制不同的泵叶轮。因此，制造商通常大批量生产叶轮，以确保随时满足各类不同需求。尽管泵叶轮随处可见，可它们造价高昂。其制造和储存成本太高，使得企业需要寻找更经济的替代品，探索增材制造技术带来的新的可能性。增材制造赋能Wärtsilä 制造泵叶轮 Wärtsilä 的初代使用增材制造技术制造的泵叶轮重量较常规泵叶轮减轻5% Wärtsilä 是一个非常具有前瞻思维的企业。近200年前，Wärtsilä 成立于芬兰，为船舶和能源市场提供创新技术和生命周期解决方案，并已在该领域确立其领先地位。拥有如此强大的工程“基因”，该公司带头优化叶轮生产过程就不足为奇了。其远见卓识促成了使用增材制造技术制造的泵叶轮的问世，在不牺牲其坚固性的前提下，它比常规泵叶轮更轻。该款叶轮经过了两次迭代，每次都变得更轻，且经过数百小时的测试，在标准操作下未出现破损、故障或错位问题。该泵叶轮的成功生产使得增材制造技术降低生产成本的目标承诺离实现更近了一步。用增材制造技术取代传统制造方法也可减少企业开支。铸造原型通常需要花费数万欧元，而使用增材制造技术，Wärtsilä 不再需要进行这道工序，备件可按需现场生产，使漫长的交货时间和昂贵的存储成本成为过去时。 Oqton Amphyon 助力Wärtsilä Wärtsilä 第二台使用增材制造技术制造的泵叶轮叶轮制造期间，Wärtsilä 联手Oqton旗下的金属增材仿真软件 Amphyon，合作取得了一些突破性的成就，包括打印颇具生产难度的旋转部件，大大减少制造周期和后处理成本。 “事实证明，不同企业为共同目标奋斗，共享前沿专业技术成果时，其产生的力量非常强大。” Wärtsilä 增材制造专家 Francesco Trevisan说，"该叶轮已经体现了某些技术创新，并为其在船用发动机中的最终应用提供了很高的价值。我们已经生产出了此前难以想象的轻量化部件，这为增材制造在船舶工业中的更多应用打开了新思路。" 仿真是金属增材制造成功的关键 Amphyon仿真技术该项目能取得如此成果，Amphyon 居功至伟。通过仿真模拟实际增材制造生产过程，并为用户提供模型预变形功能，从而补偿生产过程中产生的任何变形，Amphyon剔除了该过程中的所有不确定因素。通常在没有仿真软件辅助的情况下，需要通过迭代来完善金属打印模型，即不断制造同一部件的不同版本，直到获得符合预期效果的部件。而金属增材制造的每一次迭代都成本高昂。借助 Amphyon 模拟金属增材制造过程和预变形设计模型的能力，能在减少的零件版本和降低成本的同时兼顾设计的精确性。为了防止变形，工程师在 Amphyon 上进一步调整了设计方案。Oqton Amphyon考虑了制造过程中的热应力、应力消除和支架移除，以便计算泵叶轮的翘曲。Amphyon未对复杂的晶格结构进行网格划分，而是采用了一种新的等效替代方法，大大减少了计算时间。一个普通的CAD工作站上只需 1 小时 35 分钟即可完成最终分析。Wärtsilä 通过仿真生成变形补偿或预变形的模型，从而得到一个接近原始设计的轻量化零件。该叶轮已经体现了某些技术创新，并为其在船用发动机中的最终应用提供了很高的价值。Wärtsilä 已经生产出了此前难以想象的轻量化部件，这为在船舶工业中的更多应用打开了新思路。重量最小化和性能最大化两者兼并通过在某实验室生产的真实比例发动机，对产出的泵叶轮进行了测试。在不同的发动机载荷下，进行了多种测量以掌握其性能。测试使用了真实的环境条件，如 120⁰C 高温和超过 2600 转/分的转速。 "通过与Oqton合作共享知识成果，我们研发出一款应用，将能源领域的增材制造应用推向了新的高度，" 项目经理 Lorenz Kropholler 称，"设计、预变形和生产领域创新工具的结合产生了一个各种性能优越的零件，集诸多优点于一身，如重量最轻、性能最大化和短至数天的交期"。关于Wärtsilä Wärtsilä 是船舶和能源市场的创新技术和生命周期解决方案的全球领导者。Wärtsilä 致力于可持续技术和服务方面的创新，帮助客户不断提高其环境和经济效益。Wärtsilä 在 68 个国家的 200 多个地点分布有 17000 名敬业热情的专业人员，共同推进了我们在全球范围内的产业去碳化转型。2021 年，Wärtsilä 净销售总额达 48 亿欧元。

2022-10-27

Stratasys为英国癌症研究院提供3D打印解决方案，让癌细胞蛋白“无所遁形”

Craig Cummings是一名工程师，自1988年以来一直致力于癌症研究，负责运营癌症研究所(ICR)的3D打印实验室，并且在伦敦担任其临床合作伙伴Royal Marsden NHS基金会信托的研究与设计工作室经理。 Craig带领一支四人团队，使用Stratasys 3D打印机制作一系列医疗器械、模型和设备，并与Amin Mirza（从 2000年便开始与Craig共事的分析化学家）等研究人员合作，支持ICR和Royal Marsden的癌症研究与治疗方案开发工作。 ICR在癌症治疗方案研发方面是全世界最成功的学术机构。他们的主要重点是使用手术和放射的方法来对肿瘤进行成像和切除，并开发化学疗法，在生化层面治疗癌症。Craig的团队帮助ICR朝着这个目标取得了显著进展。 2005年至今，ICR研究人员就研发了20多种候选药物，其中11种进入临床开发阶段。ICR与The Royal Marsden一起，牵头进行放射治疗试验，促进临床试验转型。在ICR研发的前列腺癌药物阿比特龙大获成功，每年在全球的销售额超过25亿美元。现在，Craig与Amin借助3D打印技术进一步突破药物研发，帮助研究人员在在癌症药物靶向过程中在生化水平上将蛋白可视化。团队已经使用新款J5系列3D打印机制作出一个史无前例的模型，可以精确描绘正在开发的新药物在靶向癌细胞中的蛋白。研究人员可以参考该模型设计一款可进入蛋白并杀死癌细胞的药物化合物。 “癌细胞内的蛋白不是僵硬的，它们结构复杂且非常柔韧，要设计一种大小、形状和化学性质匹配的化合物来进入蛋白会非常困难。在药物研发方面，我们正在努力研发能进入蛋白质结构中的相关缝隙或凹槽以阻止蛋白质工作的药物。” ——Amin Mirza博士 MRSC 癌症研究所结构化学团队负责人使用过去基于打印丝材的技术时，Craig、Amin和他们的团队只能制作出简化版的刚性模型，分辨率欠佳，看起来就像“一堆泡泡黏在一起”。但有了J5系列，该3D打印工作室可以精确复制细节精致的蛋白，带有带状、链状和螺旋状结构。 “要理解这些蛋白的动态特性和它们内部的空隙，仅靠想象力是不行的，可视化非常重要，它让癌症研究人员可以设计出一种化合物来瞄准这些凹槽，破坏蛋白的功能，从而阻止癌细胞复制。3D建模使我们能够在生物分子水平上看到细胞蛋白的内部及其周围。” ——Amin Mirza博士 MRSC 癌症研究所结构化学团队负责人 2021年，ICR在已有Stratasys Eden350打印机的基础上购入新型J5系列来打印解剖模型、导板和模具。 “曾经，我们在计算化学与生物学实验室的计算机上可视化细胞蛋白，全新3D打印技术让我们可以将这些细胞蛋白拿在手中，这些模型将会是下一代癌症研究人员宝贵的工具。” ——Craig Cummings 工程师癌症研究院3D打印实验室研究与设计工作室经理源文摘自：Stratasys

2022-10-31

J5 DentaJet，提高牙科患者满意度的“秘密武器”

总部位于法国的牙技所Ident’M在其位于圣艾蒂安的工厂中引入了Stratasys J5 DentaJet™ 3D打印机，想要重塑牙模的生产方式，以更高的准确性和精确度应对生产过程中的重重挑战。和其他的一些使用3D打印模型的牙技所一样，尽管Ident’M公司已经从制作石膏模型转为使用3D打印模型，但依旧无法解决打印件质量参差不齐的问题，大约会有50%的打印件会出现质量问题。 “对我们来说，在没有参考模型的情况下要制作假体是难以想象的，而现在使用的3D打印机会出现变形的情况。” 　　——Olivier Mangot 　　Ident’M公司联合负责人 J5 DentaJet横空出世 Ident’M团队也被冗长的牙模生产周期困扰着。Mangot解释说，“我们亟需一台重量级的3D打印机，可以提供更高的精度和更快的生产速度，且对用户更加友好。” Ident’M表示，J5 DentaJet每个打印层仅18微米，可满足提高精度这一最重要的需求，打印的牙模种类和设备效率均远超过去。自2021年末使用以来，基于PolyJet技术的J5 DentaJet打印机在不同方面都为Ident’M公司带来了巨大的效益。首先是精确度，Ident’M联合负责人Frédéric Imbert表示，“我们有义务为客户提供卓越的精确度，这款3D打印机所达到的精度，目前其他技术都无法望其项背。” 其次，Ident’M公司还以一台J5 DentaJet代替了三台原本用于三种不同应用的3D打印机，节省了大量时间并提高了生产率。这有赖于Stratasys打印机的大容量360度可旋转打印托盘，它让牙技所的技术人员可以同时使用多种材料和颜色3D打印各类模型和牙科用具。包括刚性和不透明的植入物、软牙龈套和用于手术导板的透明或生物兼容性选项。 J5的可靠性进一步提高了生产效率，使其能够胜任全天候的运作。Imbert继续说道，“J5每天都会运行20个小时，日以继夜，目前每月可制作大约1000个不同的牙模。这是一个巨大的优势，现在我们发送打印文件后的第二天就能收到一整盘的模型。” 通过减少看诊次数提高病患满意度高精度的3D打印不仅有助于提高实验室的生产力，对病患和牙医而言也同样是一种福音。患者可能仅需两次看诊，就可以完成治疗，而不是像过去那样要去五次。 “一个典型的场景是病患去看牙医，牙医为其准备牙冠并制作金属框架。之后病患回来试戴，之后牙冠和牙框需要送回到牙技所，因为可能会有调整的需求，之后需要在完成制作前请病患再进行一次试戴。想要获得合适的牙冠，可能需要四次预约看诊。但有了J5后，我们可以在一次问诊中完成所有工作，第二次病患就可以拿到牙冠并进行佩戴。我们的客户给予了非常积极的反馈。” 　　——Olivier Mangot 　　Ident’M公司联合负责人 J5 DentaJet是目前唯一的多材料牙科3D打印机，可让技术人员装载多个混合托盘打印牙模。这一全新的3D打印机在单个混合托盘上生产的牙模数量至少是同类产品的五倍，但其占地面积仅为4.6平方英尺(0.43平方米)。源文摘自：Stratasys

2022-10-31

利用Stratasys牙科3D打印技术推动数字牙科的发展

牙科设计，内布拉斯加州的牙科实验室，在Stratasys牙科3D打印技术的帮助下推进了数字牙科的边界:“发送扫描的地方” 牙科设计这是一家第二代家族实验室，已经发展到四个地点，并在不断增加，它以其数十年来以技术驱动的牙齿修复/修复生产方法而自豪。 Joe Barrett是Dental Designs的总裁兼首席执行官，他和他的堂兄弟Ben、Ryan和Luke Sweeney一起接管了他们的父亲和叔叔在1980年创办的家族企业。因为他们的资深团队在创建牙齿修复体的传统流程方面经验丰富，Dental Designs已经能够通过采用和适应数字化工作流程来推动牙齿修复体生产的发展。“对我们的父亲来说，这是一次真正的信仰飞跃，因为他们做的一切都是传统的。但是实验室里能做的任何事情都可以用数字技术来完成，”巴雷特说。"数码设计和印刷，适合度大大提高，周转过程简化且可预测。医生会立即注意到修复体的吻合程度。" 随着越来越多的采用口内扫描，牙科设计现在已经成为内布拉斯加州和其他地方的“发送扫描的地方”。近年来，该实验室已经建立了一系列3D打印机，包括Stratasys Objet 260 Dental、Objet 260 Dental Selection和最近的J5 DentaJet。 “我们将数字印模与物理印模的重要性比作35mm胶片或宝丽来与高分辨率iPhone照片的重要性，”牙科设计实验室技术员约翰·布鲁斯说。“在高清变焦的iPhone上，你会获得惊人的清晰度。你可以立即知道图像是否模糊。同样，有了好的口内扫描仪，你可以立即知道你是否进行了高质量的扫描，并且可以放大到最细微的细节。如果你将它与Stratasys打印机等复杂设备配合使用，你会得到惊人的效果。” 不同的工作使用不同的工具 “我们总是尝试新的东西，”巴雷特说。“我们认真倾听客户的需求，探索材料。从本质上说，应用驱动材料的选择，而选择驱动我们购买技术并实施所需的内部流程。" 在其不同的实验室位置，Dental Designs利用3D打印技术组合来满足不断增长的需求和扩大的产品。打印机都有特定的工作。除了使用Stratasys PolyJet打印机进行种植体、牙冠和牙桥以及可拆卸模型工作、手术钻导和用于种植体修复的柔软、柔性组织类似物之外，夹板、试装件和假牙也经常在DLP打印机上生产。该实验室利用Stratasys PolyJet打印机主要用于模型制作和生物相容性手术指南，通常在同一个打印托盘上。当Stratasys更新打印机软件并发布“高速、高质量”模式时，实验室正在考虑增加另一台J5 DentaJet以提高生产能力。“软件的最新更新增强了我们白天和晚上的打印能力，也提高了我们对紧急任务的响应能力。它的用途增加了一倍，”布鲁斯说。“我们不必照看打印机或交换材料。我们只需将食物放入托盘，然后离开。” 评估3D打印技术的三个技巧牙科设计首席运营官·利亚·莫里斯分享了她在17年多的业务经验。在过去，牙科行业的专业人士一直对实施新的数字工作流程和技术感到担忧，担心它会取代它们。相反，我们一直将我们的技术视为一种在不裁员的情况下提高精确度和产量的方法。你需要有经验的员工，他们有实际运作的知识。利用技术为您的医生提供惊人的结果，缩短周转时间，并使用相同数量的人员。源文摘自：Stratasys

2022-11-01

医生:3D打印医学模型让手术更安全

Medics是一家意大利公司，成立于2016年，是一家致力于3D打印医疗模型的初创公司。它的成立是为了使手术过程更安全、计划更周密、尽可能微创，提供一种有利于患者、外科医生和医院设施的方法。医护人员通过名为Hyper Accuracy 3D®（HA3D®）的患者特定3D解剖重建，支持外科医生进行高复杂性手术的术前规划和术中管理。这些是由生物医学工程师团队根据患者的DICOM图像（CT、AngioTAC、MRI）创建的，旨在真实再现手术中的解剖区域。由于Ultimaker S5 Pro Bundle的远程打印功能，所有3D打印的医疗模型都直接在医院设施中打印。这些模型随后被认证为医疗设备，采用了最先进的图像处理和增材制造技术。为什么使用3D打印？使用3D模型带来的好处数不胜数。对于外科医生，HA3D®3D打印医疗模型允许他们：对要手术的解剖区域有更好的视觉空间感知基于对二维图像的独家支持，减少记忆经典手术计划中固有的特定动作的工作量模拟整个手术以更准确地预测手术结果，减少术中和术后风险和并发症甚至在手术中也能与3D重建交互，将其用作参考另一方面，对于患者来说，由经过定制解剖3D打印医学模型培训的专业人员进行手术意味着接受“量身定制”、更安全、更微创的治疗。导入患者的DICOM扫描数据，以创建解剖区域的精确3D表示 HA3D®3D打印医疗模型的使用也为医院带来了好处。这些使得可以：限制手术和住院时间，降低相关成本减少术中或术后风险和并发症，从而减少医疗法律问题除此之外，3D打印医学模型还具有重要的教育价值。得益于这种工作流程，年轻的外科医生可以在完全安全的情况下练习，从而减少错误、感染和意外事件的风险。 3D打印定制模型允许经验不足的外科医生安全地进行操作，降低风险. 不仅仅是3D打印重建和指南 HA3D®3D打印医疗模型并非Medics提供的唯一产品。图标3d™ 是一种SaMD（软件即医疗设备），用于虚拟HA3D®解剖模型的术中可视化和操作。 ICON3D的目标™ 通过允许外科医生在手术过程中重现交互式、患者特定的术前计划，为复杂手术提供支持。这优化了外科医生对患者实际解剖结构的感知、内窥镜视频流的可视化，甚至在无接触模式下也是如此。使用增强现实技术操纵模型，外科医生可以虚拟地规划他们的精确动作开创性的手术方法从2016年至今，Medics从未停止过创新。它的尖端方法使这家初创企业从一家本地小企业大幅成长为行业领导者。该项目最初是为了满足骨科手术的需要而创建的，现在也扩展到了其他外科专业。如今，它还为泌尿外科和普通外科提供3D打印的医疗模型，以及定制的手术指南。这些是为了确保尽可能高效、可复制和准确——即使是在先天性畸形的情况下。它还在开发能够满足妇科手术和胸部手术独特需求的解决方案。在医院直接和远程制作3D打印医疗模型 Medics的任务还得到了极其简单的模型创建过程的支持。因此，Medics的3D打印医学模型创建解剖模型非常容易和简单：打印机可以直接放置在医院，并完全远程操作。 Medics利用Ultimaker S5 Pro Bundle和远程打印将手术模型直接打印到医院这使得外科医生可以在大约24小时内获得他们需要手术的骨骼或器官的物理模型，随时可用，无需运输，而无需管理打印过程或机器。这种简单性也是通过Medics与3D意大利的合作实现的，3D Italy是一家在全国范围内具有影响力的领先3D打印公司。两家公司共同研究和测试了不同的打印机和材料，以满足最适合医疗世界的解决方案。 Ultimaker S5 Pro Bundle的使用通过云功能和特别适合医院部门需求的附件支持，实现了对打印的完全远程管理。其中包括Ultimaker Material Station，该站可储存多达六卷打印材料，防止其受潮和降解。此外，Ultimaker Air Manager可在打印过程中过滤高达95%的超细颗粒，从而保持空气质量。开创性的虚拟和3D打印工作流程正在帮助医生重新定义手术计划的标准结论:重新定义手术计划对3D打印医疗模型材料的仔细研究使医生能够在原型中模拟骨骼结构，为医生提供最真实、高度定制的模拟，同时，环保并简化了存储和再填充过程。今天，医务人员可以提供3D打印的医疗模型，重新定义手术规划和管理的标准。源文摘自：Ultimaker