2025年5月4日,南极熊获悉,日本跨国成像和电子公司理光开发出一种创新的3D喷墨打印技术,能够制造兼具高机械强度和生物相容性的全彩树脂部件。这一突破有望支持定制化、设计敏感型部件的生产,尤其是在牙科和眼镜等领域。
△成型品(假牙批量成型)
定制产品(例如假牙和眼镜框)需要高品质和美观的细节。然而,传统制造通常依赖于手工劳动,耗时耗力。3D打印已成为一种潜在的解决方案,但现有技术存在局限性。
此前,基于立体光刻技术的3D打印技术已被用于制造假牙和眼镜框等物品。虽然这些方法可以打印出复杂的形状,但它们通常缺乏机械强度,并且只能输出单色,无法满足美观和耐用性的期望。
材料喷射技术采用喷墨技术和紫外线固化树脂,可提供鲜艳的全彩输出,广泛用于设计原型。然而,由于强度有限,它并不适用于功能性部件。理光公司通过开发专有墨水和工艺解决了这个问题,从而实现了强劲、精确且全彩的输出。
理光的材料喷射系统采用专门研发的填充墨水,在保证可喷射性的同时,显著提升了机械强度。高强度透明墨水和白色墨水构成基础,高浓度黄色、品红色和青色墨水则精准喷印,以实现全彩效果。为了兼顾强度和色彩,研究人员以少量高浓度的方式混合彩色墨水。此外,由于采用了单体配方技术进行优化,所形成的物品预计安全性极高。
△成形技术概述
通过优化单体和树脂的配方,产品也具备生物安全性,符合JIS T 10993-1医疗器械测试标准,适用于长期牙科修复等临床应用。
新的材料喷射技术已被横滨核心牙科实验室采用,并正在进行临床应用评估。制备零件强度优于其他牙科3D打印机,且能够复制牙齿颜色渐变,不仅可以用于临时修复,还可以用于包括前磨牙在内的长期修复。
△打印精细度(在厚度为1mm的透明物体内部用彩色油墨进行绘图)
它还可以实现假牙的单工序打印,将牙齿和牙龈区域结合起来,在材料之间实现干净、自然的过渡——非常适合高美学要求。
理光的技术将强度、美观度和生物相容性完美结合,为工业和医疗应用的广泛应用打开了大门。其潜在用途包括眼镜框和假体——定制假体部件,用于替代因受伤、疾病或先天性疾病而缺失的身体部位。
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