一、项目简介

传统的人工关节、假肢、义齿等医疗修复体，普遍采用脱蜡铸造和CNC数控减材加工方式。脱蜡铸造技术工序繁杂、生产效率低，加工过程伴随着大量烟雾、粉尘、废水等污染物排除，容易造成环境污染，更重要是制作的产品精度较低，严重影响了修复治愈效果。CNC数控减材加工技术通常呈现出材料浪费严重、刀具磨损严重、复杂结构刀具干涉等问题。选区激光熔化是一种利用高功率密度的激光束熔化金属粉末直接成型的先进增材制造技术。该技术能够直接制造结构复杂、组织致密、机械性能良好、高精度的金属零部件，是快速制造技术中最有发展优势的成型技术之一，特别是在医疗植入体、齿科数字化的快速精密智能制造领域有着广阔的应用前景。目前3D打印技术正引领传统的义齿数字化制造行业向自动化、精准化、智能化转型升级，可实现个性化制造，缩短义齿制作周期，实现绿色定制化生产，可依据产品的几何特征对人工关节、假肢、牙科修复体进行个性化高效和快捷的增材制造。

二、合作内容

（一）涉及到的主要相关技术简介

本项目采用高精度的光栅尺，全闭环控制，定位精度高，铺粉层厚可达到10μm，柔性自适应刮刀，铺粉平整均匀，成型精度高。智能选区优化算法，专用工艺参数包，也可打印内部多孔网格轻重量全口义齿。系统具有主动预热功能，能大幅度降低成型件的残余应力，有效抑制成型件翘曲变形。成型气氛采用脉动真空循环系统，排氧速度快，可极大地减少了保护气体的消耗量。系统具有完善的系统参数工艺包及后处理评价体系，参数开放可扩展，适合多种金属粉末材料。采用模块化设计，自主研发，从结构设计、光路系统、电控系统、切片算法、路径规划到系统软件，可快速实现非标定制，同时，具有强大的自诊断功能、维护方便、可实现远程控制。

（二）拟合作区域及合作对象

医疗植入体数字化金属3D打印技术可以实现任意复杂形状个性化产品的快速制造，在人工关节/假肢的制造、口腔义齿修复与正畸等方面已经进入临床应用阶段。据不完全统计，我国有94%的人口存在牙齿问题，年均义齿消费量达到了八千万颗。2013年我国使用了超过1800万件义齿修复产品，包括牙冠、牙桥、活动支架等，产品销售总额超过36亿元。随着国民健康意识的增强和人口老龄化趋势的加快，预计到2020年我国义齿产品需求量将激增至2.3亿件，市场总额将超过500亿元。数字化3D打印智能制造技术，可实现医疗植入体的个性化和精准化制作，可降低成本和减少制作周期，提高患者的满意度和舒适度，将产生了显著的经济与社会效益。

（三）拟合作模式

技术转让、技术许可、产业化

四、项目实施单位

2004年，中国科学院、浙江省人民政府、宁波市人民政府合作共建中国科学院宁波材料技术与工程研究所（简称宁波材料所），十多年来宁波材料所始终坚持“把科技转化为生产力”的定位，通过实施一系列有效的人才引进培养计划和措施，从全球引进高层次人才300多人，培养了一批青年科技人才，组建了一支创新能力强、能承担高集成度研发活动的创新团队。研究所现有各类员工1048人，其中正高级292人，副高级171人，正式员工平均年龄33.6岁；其中院士2名，杰青3人，中组部“千人计划”32人，浙江省“千人计划”79人，中科院“百人计划”38名，科技部中青年创新领军人才3人，“万人计划”科技创新领军人才4人，青年拔尖人才3人。以人才带团队，围绕学科规划，已组建了53个团队，其中1个团队获科技部 “重点领域创新团队”支持；2个团队获中国科学院国际创新团队支持，2个团队获中科院“创新交叉团队”支持；6个团队获浙江省重点创新团队支持；18个团队获宁波市重点科技创新团队支持，10个团队获宁波市“3315高端创新团队”支持。在加强人才队伍建设的同时，也为社会培养输送了大批储备人才。宁波材料所现有15个研究生培养点，其中6个博士点、6个硕士点、3个专业学位硕士点。截至2017年底，在学研究生889人；全所设有2个博士后科研流动站，已招收博士后399人，其中在站博士后106人。

研究所已建设了能够满足自身发展和产业需求的平台，具备了服务和支撑区域产业发展的能力。建立了公共测试、专业研发、工程化、先进制造等四大类支撑平台，目前拥有5亿多元的先进科研装备；建成碳纤维制备技术国家工程实验室、稀土永磁材料与应用技术国家工程实验室、浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室、浙江省海洋材料与防护技术重点实验室、浙江省石墨烯制造业创新中心等省部级以上各类平台15个。