Τεχνική αρχή: Αρμονική επιρροή της δομικής βελτιστοποίησης και της επιλογής υλικού
Το μυστικό της χρήσης τεχνολογίας εκτύπωσης 3D με μέταλλο για τη βελτίωση της απόδοσης του ιατρικού εξοπλισμού υψηλού κινδύνου είναι η ειδική επιλογή υλικού και χωρητικότητα διαρθρωτικής βελτιστοποίησης .
Επιλογή υλικών:
Καθώς τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα ιατρικά μέταλλα, το κράμα τιτανίου (TI6AL4V) αναπτύσσει φυσικά ένα πλούσιο στρώμα διοξειδίου του τιτανίου (Tio₂) στην επιφάνεια του, αποτρέποντας έτσι τη διάβρωση από τα ανθρώπινα υγρά . για οδοντιατρικές αποκαταστάσεις και ορθοπεδικά εμφυτεύματα, οι μεγάλες μηχανικές ιδιότητες και η βιοματίσμα
Σε καταστάσεις υψηλής τριβής, το κράμα χρώμιο κοβαλτίου παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή στη φθορά και σκληρότητα. Η επικάλυψη οξειδίου που αναπτύχθηκε στην επιφάνεια βελτιώνει την αντίσταση στη διάβρωση ακόμη περισσότερο . που χρησιμοποιείται κυρίως σε κλάδους όπως προσθετικές αρθρώσεις και καρδιαγγειακά στεντ .
Κατασκευή πορώδους τιτανίου: Η μέθοδος τήξης σκόνης λέιζερ (PBF-LB) παράγει πορώδη τιτάνιο που όχι μόνο τροποποιεί την ακαμψία των εμφυτευμάτων αλλά και διεγείρει την ανάπτυξη των οστικών ιστών μέσω της σύνθετης δομής των πόρων του, επιτρέποντας έτσι την κυκλοφορία του υγρού και τη μείωση του τοπικού κινδύνου διάβρωσης {}}}}}}}
Δομική βελτιστοποίηση:
Σύνθετος σχεδιασμός πόρων: Η μεταλλική εκτύπωση 3D καθιστά απλό να αποκτήσουν σύνθετες δομές πόρων προκλήσεις με συμβατικές μεθόδους . με τη βελτιστοποίηση της κατανομής του στρες και τη μείωση της πιθανότητας επίπτωσης διάβρωσης, αυτοί οι πόροι όχι μόνο βοηθούν τον εξοπλισμό να ζυγίζει λιγότερο αλλά και να αυξήσει τη διάρκεια ζωής και την αξιοπιστία του.
Υλικά με λειτουργικά διαβαθμισμένα χαρακτηριστικά: Η επίτευξη μεταβολών κλίσης στη σύνθεση υλικού μέσα στο ίδιο συστατικό θα βοηθήσει στην αύξηση της αντοχής στη διάβρωση σε συγκεκριμένα μέρη, διατηρώντας παράλληλα τη γενική δομική αντοχή και σκληρότητα .
Παρόλο που η τεχνολογία εκτύπωσης Metal 3D έχει αποδείξει μεγάλα οφέλη στην κατασκευή ιατρικών συσκευών υψηλού κινδύνου, η ευρεία του χρήση εξακολουθεί να αντιμετωπίζει πολλές δυσκολίες .
Περιορισμοί υλικών: Τα οικονομικά προβλήματα με υλικά υψηλής απόδοσης, υψηλής απόδοσης, όπως τα κράματα τιτανίου, περιορίζουν τη χρήση των ιατρικών gadgets . που διερευνούν υλικά χαμηλού κόστους όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας (όπως 316L) και η μείωση των τιμών των υλικών από τη μαζική παραγωγή αποτελούν μέρος της λύσης.
Υλικά που υποβαθμίζουν: Για να ληφθούν διαχειρίσιμα ποσοστά αποικοδόμησης, οι ιδιότητες γρήγορης αποικοδόμησης των βιοαποικοδομήσιμων υλικών, όπως τα κράματα μαγνησίου και τα κράματα ψευδαργύρου in vivo, πρέπει να ρυθμιστούν περαιτέρω .
Ακρίβεια μετά την επεξεργασία και ακρίβεια εκτύπωσης:
Η ομοιογένεια της λεπτής δομής: Οι μηχανικές ιδιότητες και η αντοχή στη διάβρωση του εξοπλισμού εξαρτώνται από την ομοιογένεια της δομής των πόρων-που θα βοηθήσουν στην αύξηση της ακρίβειας εκτύπωσης.
Τεχνολογικές καινοτομίες μετά την επεξεργασία: Ο εξοπλισμός πρέπει να περάσει από την μετα-επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένης της στίλβας και της λείανσης, για την εξάλειψη των επιφανειακών ελαττωμάτων και την αύξηση της αντοχής στη διάβρωση και της βιοσυμβατότητας μετά την εκτύπωση .
Προβλήματα αποτυχίας και πολιτικές αποστείρωσης:
Τα υλικά, συμπεριλαμβανομένων των κραμάτων τιτανίου και των πολυμερών, ενδέχεται να αποτύχουν με επαναλαμβανόμενη αποστείρωση θερμότητας . Πρέπει να δημιουργήσουμε ειδικά ιατρικά υλικά ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες και χημική διάβρωση ή να εφαρμόζουμε τεχνικές αποστείρωσης χαμηλής θερμοκρασίας όπως η αποστείρωση του αιθυλενοξειδίου, η ακτινοβολία γάμμα κ.λπ..}
Κανόνες και κατευθυντήριες γραμμές:
Ο ιατρικός εξοπλισμός που παράγεται σε 3D πρέπει να ακολουθεί αυστηρούς κανονισμούς, συμπεριλαμβανομένης της διαδικασίας έγκρισης FDA . για να επιταχύνει την έγκριση και να υποστηρίξει την έναρξη της αγοράς των εμφυτευμάτων 3D, η Amnovis έχει στείλει ένα κύριο αρχείο στο FDA .}
Τα οφέλη της τεχνολογίας εκτύπωσης μετάλλων 3D στον τομέα του ιατρικού εξοπλισμού υψηλού κινδύνου θα ενθαρρύνουν την εξέλιξη των ευφυών και προσαρμοσμένων ιατρικών τομέων .
Υλική εφεύρεση:
Δημιουργήστε νέα βιοσυμβατά κράματα με χαμηλό ελαστικό μέτρο, αλλά μεγάλη αντοχή στη διάβρωση, όπως τα κράματα TITA και TINB, μειώνοντας έτσι την θωράκιση του στρες .
Διερευνήστε τα έξυπνα υλικά επίστρωσης-όπως οι αυτοθεραπευτικές επικαλύψεις-για να βελτιώσετε την αντίσταση στη διάβρωση του εξοπλισμού και τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού ακόμα περισσότερο .
Ενσωμάτωση τεχνολογίας:
Συνδυάζοντας τις μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης για τη μεγιστοποίηση του εξοπλισμού μικροδομής-όπως ο βαθμός διάβρωσης της μηχανής και η πρόβλεψη της θέσης-τότε εστιάζει τον δομικό σχεδιασμό .
Ενθαρρύνετε τη χρήση λειτουργικά διαβαθμισμένων πορώδους δομών για να προσεγγίσετε προσαρμοσμένα σχέδια για διάφορα μέρη του εξοπλισμού, έτσι βελτιώνοντας τη μηχανική απόδοση και την αντίσταση στη διάβρωση συνολικά .
Έλεγχος κόστους: Καθώς η τιμή του εξοπλισμού εκτύπωσης 3D τοπικού μετάλλου έχει μειωθεί στο 60% του εισαγόμενου εξοπλισμού, το κόστος των υλικών θα συνεχίσει να μειώνεται υπό την ενθάρρυνση της μαζικής παραγωγής .
Ενισχύστε τη μετάβαση της τεχνολογίας εκτύπωσης μεταλλικού 3D από υψηλής προσαρμογής σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας αυξάνοντας την ταχύτητα εκτύπωσης, μειώνοντας το κόστος εργασίας και έτσι διευκολύνοντας .
Οι τεχνικές αποστείρωσης χαμηλής θερμοκρασίας ταιριάζουν για τον ιατρικό εξοπλισμό 3D εκτύπωσης για την πρόληψη της κατανομής υλικών που προκύπτουν από την αποστείρωση υψηλής θερμοκρασίας .
Με τις 3D εκτυπωμένες ιατρικές συσκευές που χρησιμοποιούνται τόσο ευρέως, οι σχετικοί κανονισμοί και πρότυπα θα συνεχίσουν να αναπτύσσονται για να εγγυηθούν την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα των προϊόντων .