三維打印法（3DP）加工羥基磷灰石生物陶瓷，使用粘結(jié)劑將粉末狀的生物材料粘結(jié)在一起。一方面可以克服傳統(tǒng)方法難以加工出形狀比較復雜的人工骨及其內(nèi)部的微孔洞結(jié)構(gòu)的缺點，另一方面也克服了使用激光或電子束聚焦式加熱的其他3D打印方法所導致的加熱不均勻、熱變形不一致，容易產(chǎn)生局部應力集中的問題。

上海交通大學的李俠教授在文章中寫道：“創(chuàng)新過程既源于知識與專業(yè)技能，也源于推斷力與想象力。當已有知識以全新的方式相互結(jié)合，來滿足新環(huán)境的需求時，新觀念就會出現(xiàn)。”實現(xiàn)從無到有從0到1的顛覆式創(chuàng)新，難度是巨大的，沒有任何可以借鑒的。但是，實現(xiàn)從1到N的微創(chuàng)新，將已有的比較成熟的技術(shù)手段，通過一定的方式有機組合起來，也可以取得重大的進展，這個過程中的難度比從0到1的難度要小很多，因為“我們都是站在巨人的肩膀上”。

三維打印機包括機械制造系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)、材料成形、圖像及數(shù)據(jù)處理等多個模塊，是一個復雜的多學科交叉綜合應用的機械電子系統(tǒng)，需要各個部分有機地協(xié)調(diào)才能正常運行。如果能夠?qū)ζ渲幸恍┠K進行優(yōu)化，并與現(xiàn)代的一些成熟技術(shù)相融合，如軟件算法的優(yōu)化、圖像的識別，對增材成形過程進行優(yōu)化，和對多噴頭協(xié)同工作的控制調(diào)節(jié)等，則會使三維打印系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)更加有可能取得突破性的進展，從而推動技術(shù)的進步，社會經(jīng)濟的發(fā)展。

目前，通常的三維打印機（3DP）工作過程為：鋪粉滾筒首先在工作臺上鋪一層粉末材料，噴頭按照成形工件的切片截面輪廓沿X、Y方向運動，并在一些位置有選擇性的噴射粘結(jié)劑（在不需要成形的地方，則不噴射粘結(jié)劑，仍為粉末），噴有粘結(jié)劑的地方材料通過粘結(jié)作用成形。粘結(jié)劑滲入到粉末的微孔中將其粘結(jié)，形成截面輪廓。當完成一層的成形后，工作臺自動下降一定高度，然后進行下一層的鋪粉與粘結(jié)，不斷循環(huán)，直到完成模型文件最后一層的鋪粉與粘結(jié)，最終即可得到具有模型文件形狀的樣件。大多數(shù)的3DP打印機采用滾筒和單噴頭的結(jié)構(gòu)，采用雙噴頭的3DP打印機相對較少，但是功能更加強大。最近，HYREL3D公司透露一款正在研發(fā)中的具備4噴頭的新型3D打印機。

如果使用滾筒和單噴頭結(jié)構(gòu)的3DP打印機用來加工人工骨陶瓷，將羥基磷灰石和造孔劑均勻混合，采用滾筒進行全面地鋪粉，只在需要打印成形的目標區(qū)域使用一個噴頭噴出粘結(jié)劑，在目標區(qū)域以外需要生成內(nèi)部空腔的位置，不使用粘結(jié)劑。但是，后期要完全去除多余的羥基磷灰石粉體，不能有粉體殘留，否則影響使用者的安全。高品質(zhì)的人工骨陶瓷要求在不同的部位有不同的孔隙率、力學性能等，使用滾筒和單噴頭結(jié)構(gòu)時，噴頭噴出粘結(jié)劑的速率可以進行調(diào)節(jié)，但是造孔劑、增韌材料等因素無法進行調(diào)節(jié)，無法調(diào)節(jié)不同部位的孔隙率，系統(tǒng)柔性不好。

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