Tehnično načelo: harmonični vpliv strukturne optimizacije in izbire materiala
Skrivnost uporabe tehnologije 3D tiskanja s kovino za izboljšanje zmogljivosti visoko tvegane medicinske opreme je njegova posebna izbira materiala in zmogljivost strukturne optimizacije .
Izbira materialov:
Ker najpogosteje uporabljena medicinska kovina, titanijeva zlitina (Ti6al4v) seveda razvija bogat zaščitni sloj titanov dioksida (TiO₂) na svoji površini, s čimer preprečuje korozijo od človeških tekočin . za obnovitve zob in ortopedske implantacije, njegove velike mehanske lastnosti in biokompatibilnost ga znebijo {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3 {3.
V situacijah z visokim trenjem kobaltova kromova zlitina kaže izjemno odpornost na obrabo in trdoto; Oksidna prevleka, razvita na površini, izboljša korozijsko odpornost še bolj ., ki se večinoma uporablja v disciplinah, kot so protetični sklepi in srčno -žilni stenti .
Porozna titanska konstrukcija: Laserska metoda taljenja v prahu (PBF-LB) proizvaja porozni titan, ki ne samo spreminja togost implantatov, ampak tudi spodbuja razvoj kostnega tkiva s svojo kompleksno strukturo por, zato omogoča kroženje in znižanje lokalnega tveganja za korozijo .
Strukturna optimizacija:
Kompleksno pore zasnovo: kovinsko 3D tiskanje olajša pridobivanje zapletenih strukturnih struktur, ki so zahtevne z običajnimi metodami . z optimizacijo porazdelitve napetosti in znižanjem verjetnosti pojavnosti korozije, te pore ne samo pomagajo opremi, da tehta manj, ampak tudi povečajo njegovo življenjsko dobo in tudi povečajo njegovo življenjsko dobo .
Materiali s funkcionalno razvrščenimi značilnostmi: Doseganje gradientnih sprememb v sestavi materiala znotraj iste komponente bo pomagalo povečati korozijsko odpornost na določenih mestih, hkrati pa ohraniti splošno strukturno moč in žilavost .
Čeprav se je kovinska tehnologija 3D tiskanja izkazala za velike koristi pri proizvodnji visoko tveganih medicinskih pripomočkov, se njegova široka uporaba še vedno sooča z več težavami .
Materialne omejitve: Finančne težave z visokimi cenami z visoko zmogljivimi materiali, kot so titanove zlitine, omejujejo uporabo medicinskih pripomočkov ., ki raziskujejo poceni materiale, kot je medicinsko nerjavno jeklo (na primer 316L) in znižujejo cene materiala z množično proizvodnjo, so del rešitve .
Materiali, ki se poslabšajo: za dosegljive stopnje razgradnje, je treba hitro regulirati lastnosti hitrega razgradnje biološko razgradljivih materialov, kot so magnezijeve zlitine in cinkove zlitine v vivo
Natančnost in natančnost tiskanja po obdelavi:
Homogenost fine strukture: Mehanske lastnosti in korozijska odpornost opreme sta odvisna od homogenosti strukture pore-tisti od 0 . 5 mm 5 mm velikosti pore . optimizacijo tiskarskih parametrov, vključno z lasersko močjo in hitrostjo skeniranja, bosta pomagala povečati natančnost tiskanja.
Tehnološke inovacije naknadne obdelave: Oprema mora iti skozi naknadno obdelavo, vključno s poliranjem in brušenjem, da bi odpravila površinske pomanjkljivosti in povečala korozijsko odpornost in biokompatibilnost po tiskanju .
Težave z neuspehom in sterilizacijo politik:
Materiali, vključno s titanijevimi zlitinami in polimeri, lahko ne uspejo s večkratno toplotno sterilizacijo . ustvariti moramo specifične medicinske materiale, odporne na visoke temperature in kemične korozije, ali uporabiti tehnike sterilizacije z nizko temperaturo, kot so etilen oksid sterilizacijo, gama obsevanje itd..
Pravila in smernice:
Medicinska oprema, proizvedena v 3D
Prednosti kovinske tehnologije 3D tiskanja na področju visoko tvegane medicinske opreme bodo spodbudile razvoj inteligentnih in prilagojenih medicinskih sektorjev .
Materialni izum:
Ustvari nove biokompatibilne zlitine z nizkim elastičnim modulom, vendar odličnim korozijskim upornostjo, kot sta zlitine Tita in Tinb
Raziščite pametne materiale za prevleke-kot samozdravljenje prevleke-za izboljšanje korozijske odpornosti opreme in življenjske dobe še bolj .
Vključitev tehnologije:
Združevanje metod umetne inteligence za povečanje mikrostrukture opreme-kot na področju korozije na osnovi strojnega učenja in napovedi lokacije-nato se osredotoči na strukturno oblikovanje .
Spodbujajte uporabo funkcionalno razvrščenih poroznih struktur, da dosežejo prilagojene modele za različne dele opreme, tako da izboljšajo mehanske zmogljivosti in korozijsko odpornost na splošno .
Nadzor stroškov: Ker se je cena lokalne kovinske 3D -tiskarske opreme znižala na 60% uvožene opreme, bodo materialni stroški še naprej upadali pod spodbudo množične proizvodnje .
Povečajte prehod kovinske tehnologije 3D tiskanja od prilagoditve višjega cenovnega razreda na obsežne aplikacije s povečanjem hitrosti tiskanja, znižanjem stroškov dela in tako olajšanje .
Nizkotemperaturne tehnike sterilizacije, ki so primerne za 3D-natisnjeno medicinsko opremo
S tako široko uporabljenimi 3D-tiskanimi medicinskimi pripomočki se bodo ustrezni predpisi in standardi še naprej razvijali, da bi zagotovili varnost in učinkovitost izdelkov .
https: // www . Kitajska -3 dprinting . com/metal -3 d-tisk/3D-tiskanje-in-ortopedic-implant . html