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3d打印心脏手板模型过程

行业/分类:其他手板模型加工

加工方式: 3D打印 使用材料: 树脂

最小精度: 0.1mm 生产周期: 2~7天

产品尺寸: 10cm*12cm*8cm

后处理: 喷油

案例介绍

1. 数据获取

通过医学影像设备,如 CT(计算机断层扫描)或 MRI(磁共振成像)对心脏进行扫描,获取心脏的详细解剖结构数据。这些扫描会生成一系列二维图像,包含了心脏不同层面的信息。

医学影像数据通常以 DICOM(医学数字成像和通信)格式保存,这种格式包含了图像的像素值、空间位置以及其他相关的元数据。

2. 模型构建

使用专业的医学图像处理软件,将 DICOM 格式的图像数据导入。软件会对这些二维图像进行处理,通过阈值分割、区域生长等算法,将心脏组织从周围的背景中分离出来,提取出心脏的轮廓和内部结构信息。

然后,将处理后的二维图像数据转换为三维模型,这个过程称为三维重建。重建后的三维模型以 STL(立体光刻)等格式保存,STL 文件包含了模型的三角面片信息,每个三角面片由三个顶点坐标和法向量组成,用于描述模型的表面形状。

心脏手板

3. 模型优化

对生成的三维模型进行检查和修复,去除模型中的错误、漏洞和不完整的部分。这可能包括修复三角面片之间的缝隙、填充孔洞、平滑模型表面等操作,以确保模型的质量和完整性。

根据实际需求,对模型进行适当的简化和优化,减少模型的三角面片数量,提高打印效率和降低成本。同时,也可以对模型进行一些必要的调整,如调整模型的大小、方向和位置,以适应打印设备的要求。

4. 打印准备

根据模型的大小、形状和复杂程度,选择合适的 3D 打印技术和材料。常见的 3D 打印技术包括熔融沉积成型(FDM)、立体光固化成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)等。对于心脏手板模型,通常会选择具有较高精度和较好生物相容性的材料,如光敏树脂等。

将优化后的模型文件导入 3D 打印设备的控制系统,设置打印参数,如打印速度、层厚、填充率等。打印速度会影响打印效率和模型的表面质量,层厚决定了模型的精度和分辨率,填充率则影响模型的强度和重量。

心脏手板

5. 3D 打印

启动 3D 打印设备,按照设置的参数开始打印心脏手板模型。打印过程中,打印设备会根据模型的三维数据,一层一层地将材料堆积起来,逐渐构建出心脏的实体模型。

在打印过程中,需要密切关注打印状态,确保打印过程顺利进行。可能会出现一些问题,如材料堵塞喷头、模型翘曲变形等,需要及时采取相应的措施进行解决。

6. 后处理

打印完成后,从打印设备上取下模型,去除模型表面的支撑结构。支撑结构是在打印过程中为了支撑模型的悬空部分而添加的,通常需要使用工具小心地将其去除,避免损坏模型表面。

对模型进行清洗和干燥处理,去除模型表面残留的打印材料和杂质。然后,可以根据需要对模型进行进一步的后处理,如打磨、抛光、上色等,以提高模型的外观质量和细节表现。

心脏手板

7. 质量检查

对打印好的心脏手板模型进行质量检查,检查模型的尺寸精度、形状准确性、表面质量等是否符合要求。可以使用测量工具,如卡尺、千分尺等,对模型的关键尺寸进行测量,与原始数据进行对比,确保模型的精度在允许的误差范围内。

检查模型的内部结构是否完整,有无缺陷或瑕疵。对于一些具有复杂内部结构的心脏模型,可能需要使用 X 光或 CT 等设备进行内部检查,以确保模型的质量。