專家信息:
陳繼民,男,1965年出生 ,博士生導師,北京工業大學激光工程研究院教授,北京工業大學數字化醫療3D打印國際合作基地主任,北京工業大學激光工程研究院院長助理,校研究生部副主任。
教育及工作經歷:
1986年畢業于華中科技大學(原華中理工大學)機械工程(2)系,同年就讀碩士研究生。
1989年5月獲得華中科技大學工學碩士學位。
2001年5月北京工業大學激光工程研究院獲得光學工程博士學位。
2001年6月北京工業大學機械工程博士后流動站做博士后研究。
2000年1-6月在德國Ravensburg從事合作研究。
2010年10月-2011年9月在美國紐約州立大學布法羅分校從事訪問研究。
現擔任北京工業大學激光工程研究院教授,北京工業大學數字化醫療3D打印國際合作基地主任。
學術兼職及社會任職:
1. 中國光學學會激光加工專業委員會委員。
2. 中國機械工程學會特種加工委員會理事。
3. 中國機械工程學會高級會員。
4. 中國特種加工學會國際合作部副主任。
5. 國際光學工程學會SPEI會員。
主講課程:
資料更新中……
培養研究生情況:
資料更新中……
研究方向:
激光微細加工,激光燒結與激光快速成型等。
承擔科研項目情況:
1.國家自然科學基金重點項目,“大功率激光焊接與切割機理研究” (博士階段)2001年完成。
2.中國博士后科學基金資助項目,“三維YAG激光加工機器人的離線自動編離線自動編程系統研究”(博士后編號:15214) 第一完成人,2003年完成。
3.“863””項目 “采用準分子和三倍頻YAG激光的MEMS三維加工技術”,(項目編號:2002AA404160,)2004年參與完成。
4. 主持國家自然科學基金基金“激光組裝粉末微燒結研究”。
5. 主持北京市教委重點項目“光掩模板缺陷激光微修復”。
6. 主持北京工業大學教育教學課程建設項目“激光現代加工技術”。
7. 主持參加北京市自然科學基金重點項目”納米相粉的激光三維快速微成形技術研究” 2006.5結題。
8 主持參加973項目“計算機輔助快速成形的基礎問題:激光微成形技術基礎”2006.1結題。
9. 主持橫向課題2項。
10. 參加國家自然科學基金重點項目“飛秒激光微加工成型集成技術研究” 2005.1結題。
11. 參加 973計劃項目"激光微技術的基礎問題"。
科研成果:
1. 國家自然科學基金重點項目“大功率激光焊接與切割機理研究” (博士階段)。2001年完成。本項目獲得2001年北京市科技進步二等獎(第八完成人)。
2. 中國博士后科學基金資助項目:“三維YAG激光加工機器人的離線自動編離線自動編程系統研究”(博士后編號:15214) 第一完成人,2003年完成。
3. “863””項目 “采用準分子和三倍頻YAG激光的MEMS三維加工技術”,(項目編號:2002AA404160,)2004年參與完成。
4. 在國內外公開發表論文150余篇,其中被三大檢索系統收錄論文90余篇。申請專利11項,軟件著作5項。
5. 2014年,北京工業大學承擔的“3D打印腫瘤醫療導板成型裝備及檢測設備工程樣機研制”項目取得突破性進展,并將其開發的數字化醫療3D打印模板導向技術在內蒙古自治區腫瘤醫院微創介入中心應用,成功為一名上頜面腫瘤患者實施了放射性粒子植入術,即組織間放療。
6. 通過CAD系統中提取激光加工的三維空間軌跡,給出了一系列三維軌跡的自動生成算法,并優化了動畫仿真技術和干涉檢查算法,終于突破了三維激光加工自動編程的瓶頸,解決了軌跡數據提取的關鍵技術。并首次將Hopfield網絡引入到加工軌跡的規劃中,為智能優化加工順序規劃提供了一條有效的途徑。這種智能方法,可以大大縮短加工編程時間,無須用戶編程,只要將加工圖形的參數輸入,系統就能自動生成三維加工軌跡,真正實現了智能加工。
7. 研究了激光三維切割的工藝特點,通過BP神經網絡對試驗數據的學習和訓練,能夠很好地預測切割結果和選擇切割參數,由此自動生成的切割工藝子程序,與三維軌跡程序集成起來形成完整的激光三維加工CAM系統,首次實現了當激光入射角不垂直工件表面時仍能進行有效切割的基于數據試驗的激光切割工藝的智能系統。
8. 在所承擔的國家基金項目“微納粉末顆粒激光組裝微燒結功能器件的研究”中的原有步驟是用激光將粉末顆粒按照預期設計組裝在一起,再利用激光將粉末顆粒微燒結在一起。但在實際開發項目中,陳繼民獨辟蹊徑,提出并開發出了粉末材料激光氣化微燒結技術(Laser Vapouring Micro Sintering)。這一技術是將材料去除與材料堆積加成相結合的微成形技術,既不同于傳統機械加工一點一點逐漸將材料去除,也不同于粉末一層一層堆積的激光燒結成形,而是既利用激光將粉末材料氣化去除,同時又利用激光將粉末顆粒燒結在一起。經過大量試驗研究表明,這種微燒結技術可以直接燒結金屬粉末形成微小薄壁零件,零件的壁厚只有幾十微米,形成幾個粉末顆粒組成的薄壁零件。這項技術的應用不但達到項目原有指標,還能夠根據設計,方便快捷地制備出所需的功能梯度材料。
專利名稱 | 發明人 | 申請人 | 來源數據 | 申請日 | 公開日 | |
1 | 一種大幅面光固化3D打印機 | 陳繼民;李東方;竇陽 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2015-05-17 | 2015-08-05 |
2 | 一種基于上曝光SLA平臺系統及方法 | 陳繼民;方浩博;黃寬 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2015-02-08 | 2015-05-27 |
3 | 一種選區激光熔化制件與基板的分離方法 | 劉富榮;趙進炎;仇毅;陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2014-08-11 | 2015-01-07 |
4 | 激光直寫玻璃表面制備光學微結構的方法 | 陳繼民;黃超;方浩博 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-12-29 | 2014-05-21 |
5 | 一種制備碳納米管薄膜的方法 | 陳繼民;蘇全雙 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-12-19 | 2014-05-07 |
6 | 紫外激光誘導相變光盤存儲的一種方法 | 劉富榮;白楠;韓欣欣;趙建軍;陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2014-01-25 | 2014-05-07 |
7 | 一種LCD選擇性區域透光原理的樹脂快速成型方法 | 陳繼民;黃寬;方浩博 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-12-29 | 2014-04-16 |
8 | 一種用于金屬與玻璃連接的材料預處理方法 | 劉富榮;趙進炎;陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-12-16 | 2014-04-16 |
9 | 一種大幅面LED點陣屏面曝光快速成型方法 | 陳繼民;黃寬;黃超 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-12-29 | 2014-04-09 |
10 | 一種能用于透明材料包裝的商品防偽的激光內部刻寫的方法 | 劉富榮;白楠;周偉平;陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-07-09 | 2013-11-27 |
11 | 玻璃表面盲孔加工方法 | 陳繼民;黃超;郭鐵巖 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-04-27 | 2013-08-21 |
12 | 玻璃的激光選區去除方法 | 陳繼民;黃超;白石 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-04-07 | 2013-07-10 |
13 | 一種激光光鋸式切割玻璃的系統與方法 | 陳繼民;黃超;白石 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-04-07 | 2013-07-03 |
14 | 利用激光在低熔點的基底表面制備二氧化鈦薄膜的方法 | 劉富榮;韓欣欣;陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2013-02-28 | 2013-06-05 |
15 | 一種玻璃材質過濾結構的制作方法 | 劉富榮;黃超;陳繼民;袁建文 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2012-12-12 | 2013-04-24 |
16 | 一種利用激光在透明材料內進行隱形內雕的方法 | 劉富榮;周偉平;黃超;白楠;陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2012-11-23 | 2013-03-20 |
17 | 快速成型鋪粉裝置 | 陳繼民;張強;劉富榮;牛奔;袁建文 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2011-12-08 | 2012-11-21 |
18 | 一種玻璃切割方法 | 劉富榮;黃超;陳繼民;袁建文 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2012-06-13 | 2012-11-14 |
19 | 一種利用激光在玻璃基體表面制備鈮酸鉀鈉功能陶瓷薄膜的方法 | 劉富榮;周偉平;何超;趙建軍;陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2012-05-04 | 2012-10-03 |
20 | 一種基于光纖激光器的硅砂成型方法 | 劉富榮;周偉平;陳繼民;張強 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2012-04-11 | 2012-08-01 |
21 | 一種選區激光燒結快速成型系統 | 陳繼民;張強;劉富榮;牛奔;袁建文 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2011-12-08 | 2012-07-25 |
22 | 一種基于透明材料的激光熔化刻蝕打標裝置 | 陳繼民;何超;李曉剛;劉富榮 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2011-04-18 | 2011-11-30 |
23 | 一種基于透明材料的激光熔化刻蝕打標裝置和方法 | 陳繼民;何超;李曉剛;劉富榮 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2011-04-18 | 2011-11-16 |
24 | 一種基于覆銅板的激光輔助選區微去除銅膜方法 | 陳繼民;袁建文 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2011-04-12 | 2011-09-28 |
25 | 一種基于透明材料的激光鍍膜裝置和方法 | 陳繼民;李曉剛;楊威;劉富榮 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2009-06-05 | 2009-11-11 |
26 | 基于低功率激光的金屬粉末送粉排布裝置 專利號Zl2008201242050 | 陳繼民;呂鵬飛;楊威 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2008-11-28 | 2009-10-21 |
27 | 基于低功率激光的陶瓷表面打標和雕刻裝置 | 陳繼民;楊威;呂鵬飛 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2008-09-12 | 2009-06-24 |
28 | 基于低功率激光的金屬粉末送粉排布裝置和方法 | 陳繼民;呂鵬飛;楊威 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2008-11-28 | 2009-04-22 |
29 | 基于低功率激光的陶瓷表面打標和雕刻裝置和方法 | 陳繼民;楊威;呂鵬飛 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2008-09-12 | 2009-01-28 |
30 | 掃描電子顯微鏡用光闌的紫外激光加工系統 | 陳繼民;翟立斌;趙宏亮 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2007-09-21 | 2008-11-26 |
31 | 金屬細管的激光三維精密切割系統 | 陳繼民;蔣茂華;趙瑩;翟立斌;趙宏亮 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2007-12-07 | 2008-08-20 |
32 | 紫外激光微加工精確定位系統 申請號: 200720173411.6 | 陳繼民;翟立斌;趙宏亮;王旭葆;于振聲 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2007-09-28 | 2008-06-25 |
33 | 手持式激光加工槍系統 專利申請號:200710178926.X | 陳繼民;蔣茂華;趙瑩;翟立斌;趙宏亮 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2007-12-07 | 2008-05-14 |
34 | 掃描電子顯微鏡用光闌的紫外激光微加工系統及方法 申請號 200720173287.3 | 陳繼民;翟立斌;趙宏亮 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2007-09-21 | 2008-02-27 |
35 | 一種全密封電子設備的干燥盒 | 陳繼民;陽建華 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2006-04-29 | 2007-05-02 |
36 | 便攜式激光清洗機 | 陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2006-03-23 | 2007-03-14 |
37 | 一種基于透明材料的激光快速熱升華印刷方法 申請號 200610089284.1 | 陳繼民;宗小軍;陽建華;孫大慶 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2006-08-15 | 2007-02-07 |
38 | 一種用于DIP可編程芯片程序調試的安全卡座 | 陳繼民;陽建華 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2005-10-14 | 2007-01-17 |
39 | 一種基于激光粉末填充焊接的旁軸送粉裝置 | 陳繼民;陽建華;胡治華 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2005-11-25 | 2007-01-03 |
40 | 一種紅外激光路徑上轉換為可見光的顯示方法 | 臧競存;謝麗艷;聶京凱;肖偉民;徐東勇;陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2006-07-28 | 2007-01-03 |
41 | 一種激光粉末焊接送粉噴嘴 | 陳繼民;陽建華;胡治華 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2005-07-08 | 2006-11-22 |
42 | 一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置 | 陳繼民;陽建華 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2005-07-18 | 2006-09-20 |
43 | 一種用于金屬微粒的激光光鑷微細操控方法及裝置 專利號:ZL200610078632.5 | 陳繼民;孫大慶;宗小軍 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2006-04-29 | 2006-09-13 |
44 | 便攜式激光清洗系統 專利號:ZL200610065407.8 | 陳繼民;趙宏亮 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2006-03-23 | 2006-08-16 |
45 | 基于低功率激光的陶瓷表面打標和雕刻裝置 申請號:200820110191.7 | 陳繼民;楊威;呂鵬飛 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2008-09-12 | 2009-06-24 |
46 | 一種紅外激光路徑上轉換為可見光的顯示方法 | 臧競存;謝麗艷;聶京凱;肖偉民;徐東勇;陳繼民 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2006-07-28 | 2007-01-03 |
47 | 一種基于透明材料的激光快速熱升華印刷方法 | 陳繼民;宗小軍;陽建華;孫大慶 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2006-08-15 | 2007-02-07 |
48 | 金屬細管的激光三維精密切割系統 | 陳繼民;蔣茂華;趙瑩;翟立斌;趙宏亮 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2007-12-07 | 2008-08-20 |
49 | 一種用于DIP可編程芯片程序調試的安全卡座 | 陳繼民;陽建華 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2005-10-14 | 2007-01-17 |
50 | 一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置 | 陳繼民;陽建華 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2005-07-18 | 2006-09-20 |
51 | 一種薄膜材料的激光刻切裝夾裝置 | 陳繼民;陽建華 | 北京工業大學 | 中國專利 | 2005-04-26 | 2006-06-14 |
在國內外公開發表論文150余篇,其中被三大檢索系統收錄論文90余篇。
代表性英文論文:
1. Jimin Chen Y.Yin Laser Micro-fabrication in RF MEMS Switches The Proceeding of1009 13th International Symposium on Antenna Technology and Applied Electromagnetics and the Canadian Radio Sciences Meeting 加拿大Baff Conference Center Feb.15-18,2009
2. P. F. Lv J. M. Chen F. R. Liu The Depositional Laser Cladding with Fiber Laser,Materials Science Forum Vols. 628-629 (2009) pp 447-452 This work is supported by China Science and Technology Foundation under the grant No.50505005 and Beijing Education Committee key project No. KZ200910005006.
3. F.R. Liu1, K.C. Chan1 and C.Y. Tang, J.M. Chen INVESTIGATIONS ON INTERFACE DEBONDING OF THE PARTICLE REINFORCED METAL MATRIX COMPOSITES IN LASER FORMING。 ICALEO2009 proceedings. p225-232
4. Tao Chen, Tong Wang, Ji-min Chen, Tie-chuan Zuo, Shi-bing Liu.MICROLENS FABRICATION WITH FIBER LASER INDUCED THERMAL-MECHANICAL PLASTIC FORMING METHOD Paper # 1809 ICALEO2009 proceedings. p810-816
5.Pengfei Lv1, Jimin Chen1, Furong Liu1.INVESTIGATIONS ON THE MACROSTRUCTURE AND THERMAL PROCESS IN LASER VAPORIZING AND SINTERING FABRICATION M803 ICALEO2009 proceedings p1148-1156
6.Chen Jimin* Liu Shibin Liu Furong Shao Jun LASER MICRO FABRICATION: MATERIAL REMOVING OR ADDING Paper #M804. ICALEO2009 proceedings p1156-1159
7. Xiaogang Li, Jimin Chen, Furong Liu, Pengfei Lv THE EXPLORATION ON LASER VERTICAL SINTERING WITH MAGNETIC FIELD Paper (1303) ICALEO2009 proceedings p564-568
8. Jimin Chen, Jun Shao, and Hongliang Zhao.Investigation on the mechanism of laser colorful marking Proc. SPIE Vol. 7515, 75150E (Oct. 21, POEM2009)
9. Libin Zhai, Jimin Chen, Maohua Jiang, Xubao Wang, Zhensheng Yu, Xiaojun Zong. Microdrilling of the cupreous probe by UV DPSS laser. PCALO 2008 conference proceedings. 2008:864-869(國家自然科學基金50575005)
10. Libin Zhai, Jimin Chen, Maohua Jiang, Hongliang Zhao. An investigation of cutting Polycrystalline Diamond by 355nm UV pulse laser. PCALO 2008 conference proceedings. 2008:899-904(國家自然科學基金50575005)
11. Hongliang Zhao, Libin Zhai, Jimin Chen. Investigation in laser colorful marking in Steel plate and Ti plate by pulsed fiber laser. PCALO 2008 conference proceedings. 2008:515-518(國家自然科學基金50575005)
代表性中文論文:
1 SLM成型醫用鈷鉻合金的表面粗糙度與致密度研究 趙進炎; 仇毅; 劉富榮; 陳繼民 應用激光 2014/12/15
2 基于后動態聚焦振鏡系統激光打點優化研究 晏恒峰; 陳繼民; 邵軍 中國激光 2013/9/10
3 基于振鏡掃描的光纖激光無鉛釬焊QFP器件的技術研究 袁建文; 陳繼民; 黃超 激光與光電子學進展 2013/9/10
4 基于納米連接的納米線焊接技術進展 優先出版 陳繼民 中國機械工程 2013/5/23
5 光纖激光誘導背面干法刻蝕制備二元衍射光學元件 陳繼民; 何超; 周偉平; 申雪飛 光學精密工程 2012/1/15
6 雙透明材料激光透射焊接溫度場的數值模擬 劉富榮; 李曉宇; 張強; 陳繼民 應用激光 2011/12/15
7 激光切割不銹鋼金屬絲網的研究 袁建文; 陳繼民; 牛奔; 張強 第14屆全國特種加工學術會議論文集 2011/10/22
8 基于ExtraTech控制器的光纖激光加工系統的研究 牛奔; 晏恒峰; 袁建文; 張強; 陳繼民; 劉富榮 第14屆全國特種加工學術會議論文集 2011/10/22
9 玻璃基板激光選區鍍膜研究 李曉剛; 陳繼民; 劉富榮; 李曉宇; 張強 光電子.激光 2011/8/15
10 通過激光微加工與包被技術保持芯片上干細胞干性的研究 王桐; 陳濤; 李萬杰; 吳堅; 劉世炳; 陳繼民; 左鐵釧 2011中國(威海)干細胞與組織工程治療前沿論壇論文集 2011/7/16
11 CO2激光刻蝕PMMA制備微流道的研究 李曉宇; 陳繼民; 劉富榮; 李曉剛; 張強 激光與光電子學進展 2011/4/10
12 適用于微流控芯片的幾種典型微結構準分子激光加工 王桐; 陳濤; 劉世炳; 陳繼民; 吳堅; 左鐵釧 Proceedings of 2010 First International Conference on Cellular,Molecular Biology, Biophysics and Bioengineering(Volume 6) 2010/12/25
13 低功率連續CO2激光誘導玻璃表面微納結構及對其光學性能的改善 何超; 陳繼民; 劉富榮; 王敏 應用激光 2010/12/15
14 脈沖光纖激光直寫金屬薄膜電阻實驗研究 李曉剛; 陳繼民; 劉富榮 中國激光 2010/12/10
15 光纖激光不銹鋼薄板切割工藝研究 李曉宇; 陳繼民; 劉富榮; 蔣茂華; 楊威 電加工與模具 2010/4/1
16 光纖激光不銹鋼薄板切割工藝研究 李曉宇; 陳繼民; 劉富榮; 蔣茂華; 楊威 第13屆全國特種加工學術會議論文集 2009/10/24
17 書畫霉菌的激光清洗研究 趙瑩; 陳繼民; 蔣茂華 應用激光 2009/4/15
18 金屬粉末激光氣化去除與燒結成形初探 陳繼民 中國激光 2008/11/15
19 激光微切割鈷鉻管的實驗研究 蔣茂華; 翟立斌; 陳繼民 微細加工技術 2008/8/15
20 三倍頻Nd:YAG激光器不同掃描速度對豬脫細胞真皮基質微孔孔徑的影響 梁黎明; 柴家科; 孫強; 宗小軍; 陳繼民 中國激光醫學雜志 2008/2/15
21 金屬鉬薄片的355nm激光加工 翟立斌; 趙宏亮; 蔣茂華; 趙瑩; 陳繼民 2007年中國機械工程學會年會之第12屆全國特種加工學術會議論文集 2007/11/1
22 金屬鉬薄片的355nm激光加工 翟立斌; 趙宏亮; 蔣茂華; 趙瑩; 陳繼民 2007年中國機械工程學會年會論文集 2007/11/1
23 不銹鋼箔的脈沖光纖激光器精密微孔加工研究 翟立斌; 蔣茂華; 趙瑩; 趙宏亮; 陳繼民; 律永順 2007年先進激光技術發展與應用研討會論文集 2007/7/1
24 不銹鋼箔的脈沖光纖激光器精密微孔加工研究 翟立斌; 蔣茂華; 趙瑩; 趙宏亮; 陳繼民; 律永順 紅外與激光工程 2007/6/30
25 玻璃材料微通道的三倍頻激光微加工研究 翟立斌; 趙宏亮; 陳繼民 應用激光 2006/12/30
26 激光微技術的發展現狀 陳繼民 激光與光電子學進展 2006/9/10
27 水膜層輔助紫外激光切割銅箔片的實驗研究 宗小軍; 陳繼民; 孫大慶 中國光學學會2006年學術大會論文摘要集 2006/9/1
28 金屬粉末激光微成型實驗研究 孫大慶; 陳繼民; 宗小軍 中國光學學會2006年學術大會論文摘要集 2006/9/1
29 光掩膜鉻版透明缺陷的激光輔助微區沉積鉻膜修復技術研究 陳繼民; 陽建華 中國光學學會2006年學術大會論文摘要集 2006/9/1
30 激光微區燒結微成形技術研究 陳繼民; 陽建華; 張率; 左鐵釧 電加工與模具 2005/12/20
31 薄銅板的高功率紫外激光微切割 陽建華; 陳繼民; 張帥 2005年中國機械工程學會年會第11屆全國特種加工學術會議專輯 2005/11/1
32 激光微區燒結微成形技術研究 陳繼民; 陽建華; 張率; 左鐵釧 2005年中國機械工程學會年會論文集 2005/11/1
33 薄銅板的高功率紫外激光微切割 陽建華; 陳繼民; 張帥 2005年中國機械工程學會年會論文集 2005/11/1
34 激光微區燒結微成形技術研究 陳繼民; 陽建華; 張率; 左鐵釧 2005年中國機械工程學會年會第11屆全國特種加工學術會議專輯 2005/11/1
35 激光微區燒結微成形技術研究 陳繼民; 陽建華; 張率; 左鐵釧 2005年中國機械工程學會年會論文集第11屆全國特種加工學術會議專輯 2005/11/1
36 薄銅板的高功率紫外激光微切割 陽建華; 陳繼民; 張帥 2005年中國機械工程學會年會論文集第11屆全國特種加工學術會議專輯 2005/11/1
37 高功率紫外激光切割銅薄膜的實驗研究 陽建華; 張帥; 陳繼民 應用激光 2005/10/25
38 高功率紫外激光精密切割 陽建華; 陳繼民; 左鐵釧 第十七屆全國激光學術會議論文集 2005/10/1
39 無閥微泵泵腔中流體流動的有限元模擬與分析 王偉; 劉世炳; 陳濤; 蔣毅堅; 陳繼民; 左鐵釧 微納電子技術 2005/9/15
40 銅-康銅微細熱電偶絲的光纖激光微細焊接技術 陽建華; 張帥; 陳繼民 電加工與模具 2005/8/20
41 紫外激光微燒結金屬粉制造微型金屬零件的研究 陳繼民; 陽建華; 張帥; 左鐵釧 中國微米、納米技術第七屆學術會年會論文集(一) 2005/8/1
42 CO2激光選區燒結鐵粉制造微型金屬零件的研究 岳燦甫; 陳繼民; 左鐵釧 應用激光 2004/10/25
43 KTP晶體環形腔外腔倍頻Nd∶YAG激光光束特性的研究 王旭葆; 武強; 陳繼民; 李港; 左鐵釧 中國激光 2004/10/10
44 選區激光燒結單組份金屬粉末試驗研究 陳繼民; 岳燦甫; 王旭葆; 左鐵釧 應用激光 2004/8/25
45 準分子激光精細加工粉末材料的研究 張瑜; 陳繼民; 劉世炳; 陳濤; 左鐵釧 激光雜志 2004/6/15
46 激光切割工藝參數的智能選擇系統 陳繼民; 肖榮詩; 左鐵釧; 王躍文 中國激光 2004/6/10
47 調QNd∶YAG環形腔外腔倍頻技術研究 王旭葆; 陳繼民; 李港; 左鐵釧 光學學報 2004/5/17
48 CO2激光三維方位切割的人工神經網絡分析 陳繼民; 左鐵釧 中國激光 2004/2/10
49 激光近形制造技術及送粉方式對成形的影響 陳繼民; 岳燦甫 第十屆全國特種加工學術會議論文集 2003/10/1
50 激光清洗技術 陳繼民 洗凈技術 2003/9/30
51 微細金屬粉末材料的激光快速微成型 陳繼民; 左鐵釧 微納電子技術 2003/8/25
52 先進制造技術——現代光制造技術 左鐵釧; 陳繼民 電加工與模具 2003/4/30
53 高轉換效率Nd∶YAG倍頻激光器 王旭葆; 陳繼民; 王瑞; 李港; 左鐵釧 中國激光 2003/3/25
54 激光加工六軸機械手離線編程技術 陳繼民; 王穎娜; 左鐵釧 中國激光 2003/3/25
55 金屬粉末激光選區燒結行為的研究 陳繼民; 王旭葆; 王瑞; 左鐵釧 北京工業大學學報 2002/12/30
56 微機械的激光三維微成型技術 陳繼民; 王旭葆; 陳濤; 左鐵釧 儀器儀表學報 2002/12/30
57 激光加工六軸機器人離線自動編程分析 王穎娜; 陳繼民; 段耀輝; 左鐵釧 制造業與未來中國——2002年中國機械工程學會年會論文集 2002/12/1
58 大功率激光三維焊接加工技術 左鐵釧; 陳繼民 制造業與未來中國——2002年中國機械工程學會年會論文集 2002/12/1
59 汽車覆蓋件的激光三維切割技術 陳繼民; 肖榮詩; 鮑勇; 左鐵釧 制造業與未來中國——2002年中國機械工程學會年會論文集 2002/12/1
60 大功率激光三維焊接加工技術 左鐵釧; 陳繼民 高效化焊接國際論壇論文集 2002/11/1
61 激光切割工藝的自適應研究 陳繼民; 肖榮詩; 左鐵釧 應用激光 2002/6/25
62 金屬粉末激光燒結行為的研究 陳繼民; 王旭葆; 王瑞; 左鐵釧 第八屆全國粉體工程學術會議暨2002年全國粉體設備技術產品交流會論文集 2002/4/1
63 兩種大功率工業激光焊接特性的比較 陳濤; 陳繼民; 王智勇; 肖榮詩; 左鐵釧 中國激光 2002/2/25
64 三維工件激光切邊的自動編程 陳繼民; 左鐵釧 制造技術與機床 2002/2/15
65 CO2激光焊接不穩定性的直接監測 陳濤; 陳鎧; 王智勇; 陳繼民; 肖榮詩; 左鐵釧 北京工業大學學報 2001/9/30
66 CO2激光焊接光致等離子體屏蔽機制的實驗研究 肖榮詩; 陳鎧; 陳繼民; 左鐵釧 激光技術 2001/6/28
67 三維激光加工自動編程系統的研究 陳繼民; 鮑勇; 肖榮詩; 王智勇; 左鐵釧 激光技術 2001/6/28
68 大功率CO2激光三維智能加工CAM的研究 陳繼民 北京工業大學 2001/5/1
69 三維激光加工的加工軌跡生成 陳繼民; 左鐵釧 應用激光 2001/2/25
70 基于AutoCAD的用戶界面設計 陳繼民; 左鐵釧 制造業自動化 2000/12/30
71 柔性加工技術──激光加工 陳繼民; 肖榮詩 岳陽師范學院學報(自然科學版) 2000/11/30
72 激光三維加工軌跡的計算機仿真 陳繼民; 肖榮詩; 左鐵釧 北京工業大學學報 2000/9/30
73 AutoCAD應用程序的界面設計 陳繼民; 左鐵釧 沈陽化工學院學報 2000/6/25
74 基于AutoCAD的激光加工軟件的開發 陳繼民; 肖榮詩; 鮑勇; 左鐵釧 應用激光 2000/4/25
75 綠色制造是傳統制造業可持續發展的必由之路 陳繼民; 鄧小君 水利電力機械 2000/4/20
76 關于CO2激光深熔焊接的臨界功率密度 肖榮詩; 陳繼民; 陳濤; 左鐵釧 應用激光 2000/2/25
77 焊縫形狀計算機圖像處理方法 陳繼民; 肖榮詩; 左鐵釧; 徐向陽 華北電力大學學報 1999/10/30
78 焊縫截面形狀曲線擬合的處理技術 陳繼民; 肖榮詩; 左鐵釧 工程設計CAD與智能建筑 1999/5/15
太原—山西重鎮,素有煤都之稱。以煤炭、能源、冶金、機械、化工、通訊為主的工業,支撐著太原的經濟發展,而激光增材制造技術對上述產業生產設備的再制造和修復將產生具大的應用空間。
8月27日一場名為:“中國激光加工&增材制造(3D打印)技術論壇”在太原理工大學舉行。來自北京、上海、廣東、湖南、浙江、山西、成州、蘇州、武漢、等省市的20多位專家出席會議。太原理工大學王文先教授、蘇州大學激光加工中心陳長軍教授、北京工業大學陳繼民教授、裝甲兵工程學院裝備再制造技術國防科技重點實驗室董世運教授、湖南大學劉繼常教授、華中科技大學材枓學院副教授宋波等到會做演講報告。富士康太原公司組團出席、太原理工大學材料科學與工程學院等相關單位300多人出席會議。
會議就高精度、高速度、高柔性激光三維加工技術;智能化三維加工應用技術;業界常見的瓶頸問題及解決方案;“高集成化”時代的激光再制造技術發展趨勢為主要內容,認真分析了當前太原工業發展現狀和激光加工&增材制造(3D打印)技術在太原的應用,全面總結了前段取得的成績,對技術應用的發展瓶頸,進行了研究和探討。有力推動華北地區增材制造(3D打印)技術應用。
早在今年5月,《激光制造商情》與廣東省激光行業協會在深圳會展中心聯合舉辦的“第九屆亞洲(深圳)激光技術應用論壇”中,就舉辦了“ALAT 2015中國激光再制造技術大會”,“ 第三屆亞洲3D打印(增材制造)及高機能材料技術應用大會”, 聚集史玉升等行業專家鵬城論道,與太原論壇遙相呼應,形成南北并行,為推動我國增材制造(3D打印)在工業中的應用推波助瀾。
廣東省激光行業協會秘書長邵火出席論壇并介紹中國激光智造技術創新平臺相關情況,他說:2016年5月19-21日,我們將繼續在深圳會展中心舉辦“第十屆亞洲(深圳)國際激光技術應用論壇”, 繼續給行業提供一個交流平臺,歡迎各位蒞臨指導。
本次會議由廣東省激光行業協會、國家激光加工產業技術創新戰略聯盟、山西省機械工程學會激光加工與增材制造(3D打印)專業委員會、富士康科技集團沖壓技術專業委員會、山西省機械工程學會焊接專業委員會主辦;太原理工大學材料科學與工程學院、廣東省光學學會激光加工專業委員會、富士康科技集團沖壓技委會太原分會、《激光制造商情》、中北大學材料科學與工程學院承辦。
太原理工大學王文先教授主持開幕式,裝甲兵工程學院董世運教授、中北大學白培康教授主持會議。
來源:激光制造商情 2015-08-28
7月20日上午,北京工業大學2015年第四屆全國優秀大學生科技夏令營開營典禮舉行。224名來自全國重點高校的在校本科生參加本期夏令營。副校長蔣毅堅、研究生院以及相關學院負責人出席了會議。研究生工作部部長、研究生院副院長高學金主持會議。
蔣毅堅副校長代表全校師生對全體營員表示熱烈歡迎。他強調,全國優秀大學生科技夏令營已經成功舉辦三屆,已被納入北京工業大學研究生教育重要日程,學校為夏令營的順利舉行推出了諸多保障措施。北工大擁有2萬多名全日制在校生,其中本科生12000多名,研究生11000多名;形成了從國家重點學科、北京市重點學科和一大批博士點構成的學科體系。近年來北京工業大學在QS的排名在不斷攀升,2014年位列亞洲第118名,在QS亞洲大學排名榜內地高校中排第29位。材料科學、工程學、化學3個學科進入ESI全球學科前1%。計算機科學與信息系統、機械工程、數學入選全球大學學科前400名,北京工業大學入選學科數在北京地區大學中排名并列第8位。
研究生院常務副院長張忠占從北京工業大學概況、研究生教育創新工程、研究生獎學金體系及研究生培養質量四個方面介紹了北京工業大學研究生教育的整體情況,展示了北京工業大學先進實驗環境和濃郁的創新氛圍,鼓勵營員以“不息為體,日新為道”的精神實踐探索、勇于創新,北京工業大學將是研究生夢想開始的地方。開營典禮后全體營員參觀了校史館、本科生創新成果展室和研究生工程實訓平臺,廣大營員被北京工業大學科技的魅力深深吸引。
7月20日下午,學校邀請北京工業大學“北京未來網絡科技創新中心”主任劉韻潔院士作了關于世界未來網絡發展趨勢的學術報告,劉院士從網絡的發展的脈絡、社會的需求以及現在網絡面臨的挑戰入手,講述了世界未來網絡的基本框架和發展技術,讓營員了解了科技發展的規律和未來網絡發展的趨向。
北京工業大學博士生導師陳繼民為營員們奉獻了“3D打印的發展及應用”的精彩報告,介紹了3D打印技術的發展歷程以及應用前景,并深入淺出的闡述了3D打印技術的原理和過程。陳繼民老師還與廣大營員對北工大3D打印在數字醫療領域的應用展開了深入交流。
未來幾天,營員將按照學院分組,參加機電、電控、建工、環能、計算機、材料、軟件、交通、建規、生命、激光與數理學院組織的學術報告、營員參觀實驗室、師生交流互動等豐富多彩的科技活動。
北工大非常重視人才培養,培育大學生創新精神,設立創新學分,鼓勵科技活動,加強與國內外重點高校的聯合培養,鼓勵學生參加國際高水平學術會議。2015年科技夏令營在組織模式方面,由學科群式組織模式向分學科組織模式轉變,加強針對性和學科知識深入交流。啟迪智慧,增強創新,希望來自69所重點高校的224名優秀大學生營員在在科技夏令營期間健康、快樂、學有收獲。
來源:北京工業大學新聞網 2015-07-21
針對學生創新能力的培養,高等教育和基礎教育的最高旨趣是一致的。 顯然在基礎教育階段構建完整的能力培養體系,能夠為學生在高等教育階段探究高深學問奠定良好的基礎。
北京工業大學實驗學校與北京工業大學自簽訂合作辦學協議以來,北工大與實驗學校在課程共建和實踐引導等方面的互動愈發頻繁。4月下旬,兩校相關負責人曾經齊聚北工大,深入探討 3D 打印技術如何在中學落地并進入課堂、共建 3D 打印和激光創意實驗室等細節工作,為進一步推動此項工作,加強工業大學與實驗學校在師資和科技領域的合作,6月初,北京工業大學實驗學校“名師講堂”系列活動又迎來一位重量級專家,北京工業大學3D打印中心主任陳繼民教授受邀為我校130余名教師進行3D打印技術講座。
3D打印的細胞模型
3D打印人體頭像
3D打印復雜結構模型
3D打印應用在醫療領域的實例
在短短一個小時的時間里,陳繼民教授用深入淺出的描述,向與會的教師講述了3D打印技術的原理、發展歷程、主流3D打印技術及3D打印在各個領域的運用,并細述了作為北京數字化醫療 3D 打印協同創新聯盟的牽頭單位,北工大完全自主知識產權的北思客 3D 打印機,以及最新推出的北思客教育系統 3D 打印項目建設方案。該方案將 3D 打印與實踐課程相結合,通過模型設計、三維掃描、3D打印設備操作等一系列工序助力學生提高動手能力、團隊協作能力,以及計算機操作能力。
早在參與實驗學校一體化改造設計之初,北工大就已為 3D 打印技術引入中學課堂埋下 “伏筆”———在教學樓中預留了 3D 打印實驗室、激光切割模型實驗室等空間。如今,3D 打印技術即將落地實驗學校課堂,未來還將會有更多的北工大優質教育資源走進實驗學校,支持學校課程建設和創新人才培養。
來源:北京工業大學實驗學校 2015-06-04
榮譽獎勵:
1. 2005年入選北京市人才工程"中青年骨干教師培養計劃"。
2. 2001年,國家自然科學基金重點項目“大功率激光焊接與切割機理研究” (博士階段),獲北京市科技進步二等獎(第八完成人)。
近年3D打印技術在各個領域得到越來越廣泛的應用。在醫學領域,國內外已將3D打印技術應用在骨科臨床領域,而3D打印技術在腫瘤治療中的應用還是一個空白。由北京工業大學承擔的北京市科委重大課題“3D打印腫瘤醫療導板成型裝備及檢測設備工程樣機研制”,在這方面取得了突破。
據報道,由北京工業大學開發的數字化醫療3D打印模板導向技術在內蒙古自治區腫瘤醫院微創介入中心成功地為一名上頜竇癌患者實施了放射性粒子植入術即組織間放療。在國內外已有將3D打印技術用在骨科臨床領域,而此次將3D打印技術用在放射性粒子植入術中尚為首次,是臨床治療的一次新的突破。
數字化醫療3D打印模板導向技術首先是利用CT掃描后三維立體重建數據,在計算機軟件中模擬進行對病變組織穿刺。然后利用3D打印技術根據病變組織體表形狀打印出3D適型模具,通過計算機提供的模板上的每一個穿刺通道,將穿刺針送入病變組織。患者手術前,北京工業大學根據醫院提供的患者病灶數據,利用3D打印獲得了3D適型模具。在手術中,醫生將3D適型模具放置在患者面部,利用數字化設備和3D適型模具對患者進行穿刺。相比以前單純利用數字化設備進行CT或超聲引導下穿刺植入,準確性大大提高了。據介紹,單純利用數字化設備的同樣的手術往往需要近兩個小時的時間,而引入3D打印后手術只需半個小時。不僅如此,該技術還簡化了手術程序,使放射性粒子植入治療腫瘤的手術更利于在基層醫院普及推廣。
來源:北京工業大學新聞網 2014-9-29
——北京工業大學數字化醫療3D打印技術開發記
如今,談到腫瘤都會讓人感到心有余悸,雖然隨著科技水平的不斷提高,全世界的醫療技術都得到了長足的發展,然而,對于腫瘤的治療,目前最常見的治療方法仍是給患者帶來極大痛苦和經濟壓力的放療、化療和手術治療等,尋求行之有效且痛苦小的治療方法已經成為世界醫學界的一項重大課題。
創新3D科技在醫療行業中取得突破性進展
提到3D打印,對于很多人來說已并不陌生。它是快速成型技術的一種,是一種以數字模型文件為基礎,運用液態、粉末或實心材料,通過逐層凝固、熔化等“打印”的方式來構造物體的技術,已經廣泛應用于工業設計等領域。而提起數字化醫療3D打印技術卻是鮮為人知的,該技術是將傳統醫療與數字化設計制造相結合形成的一門新興產業,與民生息息相關,必將在醫療行業掀起又一場革命性浪潮。
2013年,北京市委、市政府提出全面推進北京市3D打印科技創新與產業培育的新要求,北京市科委提出《促進北京市增材制造(3D)科技創新與產業培育的工作意見》,為此,北京工業大學成立了3D打印科技工作領導小組和專家聯合工作組,組建了“數字化醫療3D打印北京市國際科技合作基地中心”和“北京市數字化醫療3D打印工程技術研究中心”科研平臺,均獲得北京市科委正式批準。他們以建立國內首創和世界一流的“數字化醫療3D打印協同創新中心與服務平臺”為目標,聯合國藥集團、京城控股、北大口腔醫院等單位,牽頭成立了北京市數字化醫療3D打印產業聯盟,創新機制體制,加大投入,承擔了市科委重大項目,圍繞腫瘤靶標治療、口腔種植、義齒、顱腦、頷面與各科手術,醫療輔具等5大應用目標開展工作。
為了給3D打印項目提供良好的科研環境,2013年12月,北京工業大學專門將學校新建的教學科研樓四層作為“3D打印中心”用房,面積近2000平方米。為了加快數字化醫療3D打印平臺建設,學校安排預算、購置設備,目前已經投入建設經費8000余萬元,并取得了重大的階段性成果,他們開發的數字化醫療3D打印模板導向技術在內蒙古自治區腫瘤醫院微創介入中心成功地為一名上頷囊癌患者實施了放射性粒子植入術,即組織間放療,受到社會高度關注。
在2013年和2014年舉辦的全國科技活動周暨北京科技周活動中,國務院副總理劉延東,北京市委書記郭金龍,科技部長萬鋼,北京市長王安順等領導,聽取了北京工業大學校長郭廣生、書記鄭吉春關于3D打印項目的介紹,并給予了肯定。這讓北京工業大學的課題研究團隊成員更加充滿信心。
數字化醫療3D打印技術的研究背景
關于數字化醫療3D打印技術的研究背景,北京市數字化醫療3D打印國際合作交流基地主任、北京工業大學3D打印專家組副總工陳繼民教授給我們做了詳細介紹,他說,目前治療腫瘤的方法主要是放療、化療和手術治療,但這些方法都存在著治療效果不明顯、痛苦大、副作用大等缺點。另外,在放化療的過程中,除了殺死癌細胞,同時還會殺死好細胞,因為目前還沒有有效的方法來分辨細胞的好壞。為了解決這些問題,國外曾經提出一個方案,即直接將放射性粒子植入到腫瘤體里面殺死癌細胞,而不是從外進行照射,這樣能夠準確的殺死壞細胞。于是,針對前列腺癌癥這種相對來說比較規則的腫瘤體,國外主要采用的是一種叫做影像導航的方法將放射粒子植入腫瘤內部。所謂影像導航,就是通過超聲影像或CT掃描影像等觀察到腫瘤的位置,然后通過穿刺等方法一點點的將放射性粒子植入到腫瘤體里面去,從而達到殺死癌細胞的目的。這種方式最大的優點就是它的準確性,同時,由于前列腺的形狀比較規則,腫瘤的形狀一般也比較簡單,因此,植入準確性也高。據了解,目前國外70%的前列腺癌都是采用這種方法治療,這種方法又被稱為“內放療”。
但是,“內放療”仍存在很多問題,首先,每個放射性粒子殺死癌細胞的范圍是有限的,比如說,如果用碘125的放射性粒子,這樣的粒子只有芝麻粒大小,那么大一點點的粒子僅能夠殺死周圍大概一點幾到兩厘米之間的腫瘤;另外,每個人的腫瘤形狀和大小都不一樣,那到底需要多少顆這樣的粒子、如何排布這些粒子才能把所有的腫瘤都殺死呢?這就需要有一套準確的計算方法,可以根據腫瘤的大小和形狀,計算出來一顆腫瘤大概需要多少顆這樣的放射性粒子,這樣就能將放射性粒子分布到腫瘤體里面,從而殺死腫瘤,同時對周圍正常的組織幾乎不產生任何影響或者說將影響降到最小。雖然這種“內放療”方案很早就提出過,但是由于腫瘤形狀不規則,如何將粒子正好按照醫生的設想分布到腫瘤體中仍是最大的難題,所以這種治療方法提出來以后并沒有得到大規模的推廣。
為了打破這一技術瓶頸,2013年7月以來,北京工業大學與北京市科委、中國醫藥集團等企業和醫院經過多次交流和探討,提出運用3D打印這一創新技術,并共同形成了“數字化醫療3D打印關鍵技術與應用協同創新與產業化發展計劃”,從而開始了數字化醫療3D打印技術的研究開發。
數字化醫療3D打印技術治療腫瘤的原理及臨床實踐
陳繼民教授介紹說,數字化醫療3D打印技術治療腫瘤是將傳統醫療與數字化設計制造相結合產生的,其治病原理和國外提出的方法是一樣的,主要是通過計算得知殺死一個腫瘤需要多少顆放射性粒子,然后采用3D打印的方法打印出一個手術導板。所謂手術導板實際上類似一個輔助的醫療器械工具,這種輔助工具是按照病人腫瘤的形狀和大小做出一個導向模,這樣,當醫生在做放射性粒子植入的時候,就可以按照這個導向模很準確地將放射性粒子植進去,這是最初的設想。
2014年,北京工業大學承擔的“3D打印腫瘤醫療導板成型裝備及檢測設備工程樣機研制”項目取得突破性進展,并將其開發的數字化醫療3D打印模板導向技術在內蒙古自治區腫瘤醫院微創介入中心應用,成功為一名上頜面腫瘤患者實施了放射性粒子植入術,即組織間放療。陳繼民說,所謂頜面腫瘤就是腫瘤長在臉部,如果用手術的方法把腫瘤挖掉,整個臉就會完全變形,而且那是一位女性患者,已經失去了手術的時機,其本人也不愿意做手術。因此,他們給這位患者實施了數字化醫療3D打印輔助“內放療”技術治療。他們首先用CT掃描了腫瘤的形狀,掃描完后進行三維重建,這時頭蓋骨的形狀就出來了,當時患者的腫瘤長在眼睛附近,長了腫瘤以后使臉部發生了很大的變形。因此,他們首先根據腫瘤大小和形狀設計好醫療導板,然后通過3D打印技術將導板打印出來,再根據導板的形狀進行模擬,根據計算結果運用穿刺手術的方法將一個很小的放射性粒子直接穿進去,并把它布置在腫瘤的范圍里面。在手術期間,必須嚴格按照設計的方向一個個把放射性粒子植到腫瘤體里面,這整個過程都是用3D打印技術來完成的,他們用這種方式,真正實現了“靶標治療”,取得了良好的效果。
關于這次與內蒙古醫院合作的臨床實踐已經有了相應的臨床報告,如果想要進一步推廣這一數字化醫療3D打印新技術,必須得到國家藥監局的批準,取得注冊醫療許可證。還需要在不同的醫院做臨床實驗,臨床實驗后要把實驗報告結果經過專家評估并認可后才能進行推廣。目前,該技術的推廣工作正在進行中,并不斷和其他醫院合作,在進行臨床實驗。陳繼民表示,只有真正的將該技術推廣出去,才能真正造福于民,并推動醫療事業的發展。
宣傳推廣創新醫療技術,利國利民
從理論上來說,除了可以治療頜面腫瘤,這種數字化醫療3D打印技術對任何腫瘤都有效,而且這種手術并不是非常大的手術,屬于微創手術,因為它是用穿刺的方法,即用很細的銀針一點點的穿進去,然后把放射性粒子一點點的植入進去,同時在每根針上標記一個刻度,當銀針進到五厘米或者三厘米深度時,也就是腫瘤的位置,這個針就把粒子固定在那里,從而殺死癌細胞,完成整個手術過程。
與傳統治療腫瘤的方法相比,數字化醫療3D打印技術簡單易行,準確率高,沒有副作用,患者痛苦小,經濟壓力小,是醫學界的一大創新技術。說到3D打印,在醫療上早已有過應用,陳繼民教授說,以前他們是將該技術應用到牙齒上,我們都知道,每個人的牙齒不一樣,因此如果要做義齒就一定是個性化的。這就與治療腫瘤一樣,因為每個人的腫瘤也不太一樣,也只能用這種個性化的方法來實現治療目的,所以這種技術的發展前景非常廣闊。
陳繼民教授還表示,北京工業大學目前開展的這一醫療項目得到了北京市科委的大力支持,他介紹說,北京市科委在3D打印方面目前主要專注于三個方向,一個方向是屬于航空航天領域的,主要是做大型構件及零部件等,通過3D打印直接打印出來;一個方向是屬于文化創意和個人消費,主要是3D設計和打印個性化時尚的產品,還有一個大的方向是醫療衛生和健康領域,這一領域由北京工業大學蔣毅堅教授領銜;目前已經正式啟動了數字化醫療3D打印技術治療腫瘤項目,這必將在醫療領域引起極大的關注。
與此同時,他們還瞄準醫用導板3D打印設備市場,研發出了基于DLP技術的面曝光3D打印機——北思客BESK,陳繼民教授解釋說,北思客代表著北京工業大學的一群有理想、有信念的的研究人員,他們要做國內最好BEST的3D打印機,致力于發展我國數字化醫療3D打印事業,希望早日能將這一技術造福于民。
隨著我國醫療技術的不斷提高,海峽兩岸成立了醫療聯合基金,近兩年來,該基金在新特藥方面的支持力度非常大,同時也加強了海峽兩岸醫療技術的相互交流和共同進步,如果能得到這一基金的支持,數字化醫療3D打印技術必將得到更好的推廣宣傳。
黨的十八大提出創新驅動發展戰略,我們有理由相信,在如今的大好形勢下,北京工業大學開發的數字化醫療創新3D打印技術必將得到更加廣泛地應用,為祖國的醫療事業提供強大的科技支撐。
專家簡介:
陳繼民,男,1965年出生,教授,博士生導師,1986年畢業于華中科技大學(原華中理工大學)機械工程(2)系,同年就讀碩士研究生。1989年5月獲得華中科技大學工學碩士學位。2001年5月北京工業大學激光工程研究院獲得光學工程博士學位,主要研究方向為三維激光加工CAM系統。2001年6月北京工業大學機械工程博士后流動站做博士后研究,主要研究方向為激光快速微成型技術。2000年1-6月在德國Ravensburg從事合作研究,2010年10月-2011年9月在美國紐約州立大學布法羅分校從事訪問研究。現擔任北京工業大學數字化醫療3D打印國際合作基地主任,中國光學學會激光加工專業委員會委員,中國機械工程學會特種加工委員會理事,中國特種加工學會國際合作部副主任,中國機械工程學會高級會員等職。研究方向集中在激光微技術、激光快速成型、增材制造3D打印方面。先后參加完成了2項國家自然科學基金重點項目,1項973計劃項目,1項863項目,主持完成了1項國家自然科學基金面上項目和1項北京市教委重點項目,北京市自然科學基金項目以及其它橫向項目等。獲北京市科技進步二等獎1項,2005年入選北京市人才工程“中青年骨干教師培養計劃”。在國內外公開發表論文150余篇,其中被三大檢索系統收錄論文90余篇。申請專利11項,軟件著作5項。
來源:海峽科技與產業 2015年第1期
開拓加工技術 聚焦神奇之光
——記北京工業大學激光工程研究院陳繼民教授
激光,是一種自然界原本不存在的光,因受激而發出,激光有普通光所完全不具備的方向性好、亮度高、單色性好和相干性好等特性,它被譽為神奇之光,是20世紀人類最重大的發明之一,具有宏大的技術潛力。激光的空間控制性和時間控制性很好,對加工對象的材質、外形、尺寸和加工環境的要求很少,特別適用于自動化加工控制。激光加工系統與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備,為優質、高效和低本錢的加工開拓了寬廣的前景。
北京工業大學就有這樣一位不斷創新開拓激光加工技術在工業領域開發與綜合利用,潛心于激光微細加工和激光三維加工的學者,他就是陳繼民教授。
手握神兵,孜孜以求
陳繼民讀博期間,師從我國著名激光工程專家左鐵釧,他開始帶著激光這一神兵利器,不斷在科研的道路上無怨無悔的探索。加工制造業,尤其是激光加工制造業一直是我國的薄弱環節。此時,陳繼民正專注于激光三維智能加工技術這一世界前沿的研究課題,這就意味著他要突破一道道技術難關,度過一個個不眠之夜,強烈的責任心和使命感讓他不斷努力,永不懈怠。功夫不負有心人,他的研究課題“大功率CO2激光三維智能加工的CAM(即computer Aided Manufacturing,計算機輔助制造)系統”取得了重大技術突破。
激光加工的智能性也體現在三維運動軌跡的智能化和加工過程中工藝的自適應性上,難點集中在以下兩個主要方面:首先,大功率CO2激光三維加工采用的飛行光束傳輸和聚焦過程中受眾多因素的影響,最終影響到實際三維加工;其次是激光切割工藝復雜,激光頭必須始終垂直被加工對象的表面,這是長期以來困繞激光三維加工離線自動編程的難題,除算法的復雜性,還涉及編程的難度。陳繼民通過CAD系統中提取激光加工的三維空間軌跡,給出了一系列三維軌跡的自動生成算法,并優化了動畫仿真技術和干涉檢查算法,終于突破了三維激光加工自動編程的瓶頸,解決了軌跡數據提取的關鍵技術。并首次將Hopfield網絡引入到加工軌跡的規劃中,為智能優化加工順序規劃提供了一條有效的途徑。這種智能方法,可以大大縮短加工編程時間,無須用戶編程,只要將加工圖形的參數輸入,系統就能自動生成三維加工軌跡,真正實現了智能加工。為進一步實現加工過程的智能性,陳繼民還研究了激光三維切割的工藝特點,通過BP神經網絡對試驗數據的學習和訓練,能夠很好地預測切割結果和選擇切割參數,由此自動生成的切割工藝子程序,與三維軌跡程序集成起來形成完整的激光三維加工CAM系統,首次實現了當激光入射角不垂直工件表面時仍能進行有效切割的基于數據試驗的激光切割工藝的智能系統。
這項科技成果在我國一汽“大紅旗”轎車的激光加工中得到了實際應用,取得了令人滿意的效果,并得到相關部門的高度肯定。
潛心鉆研,厚積薄發
2001年6月陳繼民進入北京工業大學機械工程博士后流動站做博士后研究。正如蘇軾所言,“博觀而約取,厚積而薄發”。他多年在激光加工領域的潛心探索積累了豐富的理論知識和實踐基礎,他先后承擔了多個科研項目,取得眾多科技成果,包括中國博士后科學基金資助項目“三維YAG激光加工機器人的離線自動編程系統研究”,作為科研骨干參加了國家自然科學基金重點項目“大功率激光三維制造技術”、973計劃項目“激光微技術的基礎問題”以及863項目“準分子和三倍頻進行MEMS制造”等重要課題,并參加國家自然科學基金重點項目“飛秒激光微加工成型集成技術研究”。獲得了北京市科技進步二等獎1項,2005年入選北京市人才工程“中青年骨干教師培養計劃”。
陳繼民之所以能取得如此驕人的成績是和他那嚴謹、求實的科學素養和堅韌、無畏的探索精神分不開的。首先,他善于在實踐中發現規律、總結規律,在進行市教委項目“MEMS的三倍頻激光三維微成形的研究”中,他系統分析了激光和金屬粉末的相互作用規律。通過實驗摸清了粉末激光微成形中各種因素對微成形的影響,比如激光波長對微成形產生的影響以及金屬粉末在激光作用下呈現出的不同狀態。這使得研究切入點被成功地找到,從而確保了項目的順利完成。其次,陳繼民善于將科技成果轉化為生產力。他深知,當今的制造加工業越來越追求產品生產的自動化和集成化,那么計算機輔助設計和計算機控制就必不可少。這使得他在進行激光的三維加工和微成形的研究中一直探索相關計算機軟件的開發。到目前為止,他主持開發的應用軟件中6項獲得軟件著作權。由于他常年工作在開發、生產的第一線,對用戶需求把握的極為清楚,他開發出的軟件功能實用,易用性很好。以他開發的激光三維快速成型軟件為例,這款軟件實現了與主流CAD/CAM軟件的無縫連接,它所采用的數據處理算法先進、自適應性強、消耗內存少,并且在數據處理各個階段都能進行實時監控。另外,這款軟件界面友好,易操作,提供用戶實用日志,方便系統的跟蹤和調試。這些軟件的開發和使用,使得我國在激光微加工領域的控制軟件國產化方面起到了至關重要的推動作用,由此帶來的經濟效益和社會效益是不可估量的。第三,陳繼民的創新精神是讓他勇攀科技高峰的動力。眾所周知,只有在原有技術的基礎上不斷的推陳出新才能夠在某一科技領域“永葆青春”。當然,這種創新是在對事物本質規律有了相對清楚認識的基礎上才能夠實現。這一點在陳繼民的科研之路上幾乎隨處可見,這在他所承擔的國家基金項目“微納粉末顆粒激光組裝微燒結功能器件的研究”中體現的尤為明顯。在該項目中的原有步驟是用激光將粉末顆粒按照預期設計組裝在一起,再利用激光將粉末顆粒微燒結在一起。但在實際開發項目中,陳繼民獨辟蹊徑,提出并開發出了粉末材料激光氣化微燒結技術(Laser Vapouring Micro Sintering)。這一技術是將材料去除與材料堆積加成相結合的微成形技術,既不同于傳統機械加工一點一點逐漸將材料去除,也不同于粉末一層一層堆積的激光燒結成形,而是既利用激光將粉末材料氣化去除,同時又利用激光將粉末顆粒燒結在一起。經過大量試驗研究表明,這種微燒結技術可以直接燒結金屬粉末形成微小薄壁零件,零件的壁厚只有幾十微米,形成幾個粉末顆粒組成的薄壁零件。這項技術的應用不但達到項目原有指標,還能夠根據設計,方便快捷地制備出所需的功能梯度材料。
教書育人,鑄就輝煌
從陳繼民留校任教到現在已經有7年了,雖然時間尚不算長,但他卻是發自內心的熱愛這個光榮的職業。他授課兢兢業業、一絲不茍,力求每個知識難點都能讓學生深刻領會,深得學生的好評。除此之外,在講授課本知識的同時,他還經常將學術前沿的動態介紹給同學們,以加深他們對專業的了解,激發他們的科研熱情。
在培養學生的科研能力上,陳繼民有著獨到的見解。他認為,學生不應該拘泥于課本,而是應該廣泛的涉獵本專業的其它書籍,這就要求學生要注意培養自己查閱、檢索相關書籍和文獻資料的能力。通過閱讀大量文獻,才能了解該領域的研究現狀,為今后選擇研究課題做好準備。他著重強調學生的動手實踐能力。他認為,實踐和技術是相互協調,相互促進的,緊密聯系的。只有將技術放到實踐中檢驗才能辨真偽,在實踐中又通過各種實驗現象發現新技術。他積極地鼓勵和支持學生去動手實踐,讓他們在實踐中消化學科知識,培養創新能力,提高綜合素養。一位導師,一位學者,不但在學術上建樹頗豐,又能在培養新學者之路上不斷努力,這才是一種輝煌。
結語
多年的科學研究,讓陳繼民擁有了堅忍不拔的意志、實事求是的作風、嚴謹治學的態度、刻苦鉆研的精神和不斷創新的激情。在他的身上,我們看到了中國教師的風骨,學者的風采。
來源:科學中國人 2010年第7期
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