创想智造3D打印手板模型加工

标题: 3D打印在昆明 [打印本页]

作者: iCAx开思网 时间: 2015-11-19 09:41
标题: 3D打印在昆明
“北漂”4个月后，24岁的云南小伙耿佳维回到了云南。这个2014年7月从天津科技大学本科毕业，学材料成型及自动化专业的理工男决定，要“半路出家”，进入他认为很有发展前景的3D打印行业。2014年的12月，他以3D建模技术人员的身份，进入云南增材佳维科技有限公司。

耿佳维加盟时，增材公司刚成立4个月。但企业宣传册中透露出，他们5年前就已开始“运作3D打印技术的相关市场”。现在，这家公司聚集了一批对3D打印技术感兴趣，且看好行业前景的年轻人。和耿佳维一样，公司里的一些员工也是“半路出家”，包括公司的领导层。

昆明本地的3D打印行业，虽然和国内众多3D打印企业一样，在人员、技术、市场等方面还未成熟，但这门肇始于上世纪80年代的新兴技术，已开始在昆滇的医疗、教育等领域推广运用，开始逐渐显露出它独特的作用。
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一颗3D打印一次成型的人类心脏模型。3D打印虽然能够模拟出人类的各个组织，但是真正用于人体的技术还尚未成熟，只能用于术前参照本版图片都市时报记者杨帆

一场由3D模型引导的手术

有了3D模型做参照，手术将得到更大的保障，医生对手术就有更强的信心，“做手术的胆子大了”。

2015年9月1日。

做手术的前一天下午，云南省第一人民医院肝胆外一科医生王俊峰在示教室，跟一名患胰腺肿瘤、肝脏血管肿瘤和胆囊息肉，需做多器官联合切除手术的女性患者及其家属沟通时，拿出患者患病部位的仿真立体3D打印模型，“给他们介绍病情和手术方案，讲开刀和腹腔两种方案的利弊”。王医生说，有了3D模型，不但医生讲解起来更容易，病人和家属也更容易理解。双方沟通了半个小时，病人家属选择了腹腔镜手术方案。

43岁的王俊峰从医已18年。以往，他拿着CT片跟病人家属沟通手术方案时，后者要么抱着“反正也不懂手术”的心态随便看看，要么提很多问题，但他“讲了1个小时左右人家还是不懂”。

此次腹腔手术，有了3D打印模型，患者虽然不懂专业知识，但是看着医生拿模型讲解，“听得懂医生说什么”。不仅如此，有了3D模型做参照，手术将得到更大的保障，医生对手术就有更强的信心，“做手术的胆子大了”。

王医生把病患部位的3D打印模型比做手术的“导航地图”，方便医生专注于手术。在手术过程中，医生不用再像以前那样——拿着CT片看，然后“在脑子里做二次信息转换”，将二维信息转换成三维信息，然后再谨慎地动刀。有了模型和CT片对照，医生对病患部位的判断更加准确直观。

“手术的风险也会降低。”王医生说，像这种通过腹腔镜做的多器官联合切除手术，虽然给患者带来的创伤小，但因手术空间和视野偏小，因此“做得不多”。如果没有3D模型做参照，医院可能会选择开刀，而这将给患者带来更大的创伤。

9月1日上午，肝胆外一科的4名医生和2名护士，在3D打印模型和CT片引导下，用了3个小时左右的时间，成功切除患者的胰腺肿瘤、肝脏血管瘤和胆囊息肉。“手术更有保证，医生也有信心。”王医生说，“以往做开刀手术，可能要4个小时”。

手术后，患者恢复得很快，且没有出现并发症，9月10日就出院了。

这一手术案例被多家媒体报道，被认为在国内处于领先地位。2个月前，云南省第一人民医院和增材公司合作成立3D打印课题组，并首次利用3D打印模型指导完成肝脏肿瘤切除手术。

“根据公开的报道，这在西南地区是首例。”王医生说，目前医院放射科、肝胆外一科均参与课题组。截至今年11月9日，该院已4次利用3D打印模型进行手术规划，在模型引导下完成了3例手术。
工作人员利用3D影像成像技术扫描人脸，并建立模型

“烧钱抢占市场”

“现在都是投钱不赚钱，只是现在先抢占市场。以后技术进步了，成本就降下来，那会儿估计就好做了。”

在利用3D打印模型引导的多器官联合切除手术中，云南省第一人民医院先根据CT片制作出病患部位的大致模型，再将模型连同已标出肿瘤位置的CT片一起，发给增材公司，进行模型修复和打印。

入职还不满1年的耿佳维，作为3D建模技术人员，已经很熟悉制作流程——这个跟成年人一对拳头差不多大小的模型，需要先花2个小时进行修复，再将模型数据转化为3D打印机支持的STL格式，然后将之导入电脑切片软件，进行分层，继而将之生成打印机可识别代码，最后才由打印机自动打印出来。模型打印出来后，耿佳维还要用钳子去掉模型的支撑部分，再用打磨工具对模型的粗糙部位进行打磨。

仅这一个塑料器官模型，打印就用了15个小时，成本则是1600元。“基本上（材料）都得提前一两天给，不然完成不了。”耿佳维说，“要是打印失败，都得重新打印，还不能回收。”因此，耿佳维一般同时打印2个模型，以防其中一个不能使用。

与单一器官模型相比，一个摆放在增材公司一楼展厅的约30厘米高的人像模型，打印成本更是高达四五千元。增材公司购入了数台高端打印机，以提高自身的技术设备档次。这些机器每台的市价均在10万元以上。增材公司也生产打印机，目前已产了80台3DP-240，市价在1万元以下。该公司员工秦宝宏介绍，目前公司有一条生产线，4个员工3小时就能组装1台打印机。

当下，有一种普遍的观点认为，国内的3D打印行业因为技术及市场所限，还处于一个“烧钱”的过程，投资很难在短期内得到回报。增材公司总经理冯强也表示：“现在都是在投入，基本上没有产出。”

现阶段运行成本昂贵，盈利模式又还在探索，杨璟认为公司是在冒险。但是，从业者们还是很看好这个产业。

“目前成本很高，市场也才开始起步，我们还在寻找可能性。”杨璟说，他看好3D打印行业的未来。

“现在都是投钱不赚钱，只是现在先抢占市场。”耿佳维说，“以后技术进步了，成本就降下来，那会儿估计就好做了。”

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利用3D打印完成的玩具

“新生事物”尚存空白

云南的3D打印行业还存在诸多空白，除了相关运用技术还未成熟，市场才起步之外，懂得把3D打印技术运用到生产、生活中的人也不多。

做完那台3D打印模型引导多器官联合切除手术后，王俊峰医生感慨：“没有3D打印，只有70%的信心；有了3D打印，就有90%的信心。” 不过，他希望一些技术细节能得到改进。

手术中所用的3D打印模型，主要是红、蓝、白3种颜色，但真实的器官颜色更多样，而3D打印机还不能打印出更多种颜色。“多色彩打印如果能实现，空间感就更强。”王俊峰说，有的颜色还是他后面加上去的。耿佳维也认为，公司现有的打印机不能实现多色彩打印，限制了3D模型的运用范围。

王医生希望以后的3D打印设备能打印出具有可替代性的人体器官，“运用到临床，对患者生命有意义”。但是现在，他觉得“本身用的人少，这就是个问题”，只有用的人多了，才会发现更多需改进的细节。

跟医院打交道一段时间后，耿佳维感到，如果公司员工中有人能看懂医疗影像，以后为人体器官打印模型就会容易些。但是，他发现周围的同事不少都是“半路出家”，3D打印技术人才很匮乏，“高校还没有专门的培养，都是企业培养的。”

据公开报道，昆明现有5家与3D打印相关的企业，其中高新区有3家（包括增材公司在内），呈贡区有2014年成立的云南滇中恒达科技有限公司（简称“恒达公司”），另外一家是中国船舶重工集团公司昆明七零五所科技发展总公司的3D打印事业部。这5家3D打印企业几乎都是在2014年前后进入这一行业的，其中至少已有3家有能力生产不同类型的3D打印机。今年6月的南博会上，3D打印技术成为一大亮点。

增材公司总结国内3D打印行业现状时认为，“3D打印技术仍属于一个新生事物”。大众对3D打印技术的认知率偏低，不怎么了解3D打印技术的特点，对其应用的印象也是模糊的，因此还“需长时间普及”。杨璟说，现在云南3D打印行业还存在诸多空白，除了相关运用技术还未成熟，市场才起步之外，懂得把3D打印技术运用到生产、生活中的人也不多。

自认为也是“半路出家”的耿佳维入职至今仍觉得，“需要学的技能多了去了”。他

现在一方面想帮公司打开市场，另一方面想组织教育培训，让更多人了解并会用3D打印技术。他认为：“我自己玩没意思，大家一起玩才有意思。”

在今年的南博会上，增材公司专门设立3D打印展览区和体验区，此举效果很好。总经理冯强说，公司近期计划开一次培训体验营，组织几十名学生来公司参观体验。但是一直到11月16日，这一计划还尚未启动。
用于3D打印的材料

要从娃娃抓起”

按计划，到2016年春季开学时，将有5365所学校开设“3D打印集成系统教学课程”。

增材公司还在酝酿开设培训体验营时，位于昆明理工大学呈贡校区的恒达公司，从2014年9月成立至今，至少已开了4次针对中小学生的3D打印体验营。在昆明目前的5家3D打印企业中，在将3D打印技术推广运用到教育领域上，恒达公司无疑走在了前面。

据恒达公司工作人员娄翠红介绍，每次开体验营，一般都有30-40名学生参与，最少也是10多名。体验营所使用的打印机，是该公司研发的3DP型号打印机，学生可用来打印人像模型、文化创意产品等。体验营以授课为主，学生也参与模型打印，其目的是启发学生的设计思考能力。体验营从上午9点到下午4点45分，除午餐和休息时间外，其间学生要学习3D扫描、3D打印、软件编辑等内容，体验3D扫描和3D打印机操作。

从第一期体验营反馈情况来看，31名学生都很喜欢体验营，学生们最喜欢的环节是亲自操作3D打印机。在这些小学生眼里，3D打印机可以打印出“各种想要的东西”。

比开办体验营更有意义的是，3D打印可以引用进学校课堂的教学中。今年5月中标云南省教育厅“全面改薄”项目后，恒达公司分3批次向全省16个州市的5365所中小学提供6000套“3D打印集成系统”（包括扫描仪、打印机和软件系统）。“一般一所学校配一套，有的学校也配2套。”娄翠红说，这6000套系统，除了1000套是丘成桐捐赠之外，其余5000套均是打5折出售。系统今年6月开始分批发送，到11月12日，第一批2000套已送达相应学校，接下来的2批也将陆续送达。按计划，到2016年春季开学时，上述5365所学校将开设“3D打印集成系统教学课程”。

“有了3D打印机，可以根据教学内容，打印出教学用具。”娄翠红举例说，比如讲赵州桥，如果老师只是拿课本讲，学生可能听过后就忘了，但是如果把赵州桥打印出来，学生就能直观地看到微缩版的桥，这种教学方式效果会更好。此外，还可以打印出英语字母，有助于学生记单词。
11月，由云南省教育厅主办，昆明理工大学和恒达公司承办的“云南省教师骨干3D打印集成系统培训”已进入尾声。这一培训项目，是为了配合上述中小学明年春节开设“3D打印集成系统教学课程”，受训教师主要学习如何操作3D打印集成系统。

从今年8月到11月12日，共有5515名教师受训。培训期间，恒达公司专门录制了几名受训教师的受访视频。一名女数学老师受训几天后，学会了为自己制作人像模型。她说：“这个设备以后带到学校，我觉得我们作为老师，会尽自己做大的能力，把它运用到教学中。”

3D打印技术仍属于一个新生事物。大众对3D打印技术的认知率偏低，不怎么了解3D打印技术的特点，对其应用的印象也是模糊的，因此还需长时间普及。

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