1 Η τεχνική αρχή είναι η μετάβαση από μοντέλα υπολογιστών σε βιομηχανική προσαρμοστικότητα . αναλυτική προσαρμοστικότητα .
Οι πηγές δέσμης υψηλής ενέργειας χρησιμοποιούνται σε μεταλλική εκτύπωση 3D, όπως η τήξη της δέσμης ηλεκτρονίων (EBM) και η επιλεκτική τήξη λέιζερ (SLM), για να λιώσει τις μεταλλικές σκόνες ένα στρώμα κάθε φορά, δημιουργώντας στερεές και σύνθετες δομές απευθείας . Τα κύρια οφέλη ακολουθούν από:
Εξατομικευμένη προσαρμογή: Χρησιμοποιώντας δεδομένα CT/MRI ασθενούς, ένα μοντέλο 3D είναι κατασκευασμένο για να επιτευχθεί μια γεωμετρική ακρίβεια αντιστοίχισης 0,1 χιλιοστών με το φυσικό οστό.
Η δημιουργία τρύπες σχήματος κηρήθρου (με μεγέθη μεταξύ 200-800 μm και ένα πορώδες 60-80%) για να μιμηθεί τη δομή του φυσικού οστού βοηθά την ακαμψία του υλικού (1-10 GPa) να ταιριάζει καλύτερα με την ακαμψία του σκληρού οστού (περίπου 18 gpa) και μαλακό οστό (περίπου {{5} gpa) {{
Δημιουργούμε μικροσκοπικές αυλακώσεις στην επιφάνεια του εμφυτεύματος για να καθοδηγήσουμε την ανάπτυξη των κυττάρων σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, να προωθήσουμε την ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων μέσω εσωτερικών καναλιών και να δημιουργήσουμε ένα θεραπευτικό περιβάλλον που μιμείται τις φυσικές συνθήκες .
2 υλική καινοτομία: Η τέχνη των μηχανικών ιδιοτήτων με βιοσυμβατότητα με βιοσυμβατότητα
Παρόλο που το ευρέως χρησιμοποιούμενο κράμα τιτανίου (TI6AL4V) είναι ιδανικό για να κολλήσει στο οστό και να αγωνιστεί με τη σκουριά, το ελαστικό μέτρο του 110 GPa μπορεί να προκαλέσει πρόβλημα που ονομάζεται θωράκιση στρες . Η επόμενη γενιά υλικών συστημάτων σημειώνει πρόοδο στην υπέρβαση αυτού του φραγμού.
Τα κράματα Ti Ta (75 GPa) και Ti Nb (45 GPa) αλλάζουν τη δομή του πλέγματος με στοιχεία τανταλίου/niobium, καθιστώντας τα πιο σκληρά και πιο παρόμοια με τα οστά .
Χρησιμοποιώντας τεχνολογία τήξης με σκόνη λέιζερ για την κατασκευή οπών κλίσης μειώνει το συνολικό ελαστικό μέτρο του εμφυτεύματος σε 5-20 GPA .
Η εναπόθεση επικάλυψης ενός κράματος τιτανίου με υδροξυαπατίτη (HA) ή βιογλάλα (όπως 45S5) θα βελτιώσει την κολλητική κύτταρα που σχηματίζουν οστά και τη συσσώρευση οστικού υλικού .
3 Από ανατομική απομίμηση έως βιολογική λειτουργική ανασυγκρότηση, φιλοσοφία σχεδιασμού
Ο τεχνητός σχεδιασμός των οστών εισέρχεται στη σφαίρα της λειτουργικής αναδιαμόρφωσης μετά την υπέρβαση της αντιστοίχισης της φόρμας:
Η μέθοδος βελτιστοποίησης τοπολογίας χρησιμοποιεί ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων για να μιμείται πώς τα φορτία κατανέμονται στο σώμα, βρίσκοντας τον καλύτερο τρόπο χειρισμού του στρες ενώ χρησιμοποιείτε τη μικρότερη ποσότητα υλικού .
Ελέγχοντας το πορώδες σε διαφορετικά επίπεδα: μικροί πόροι (<100 μm) affect how cells act, creating a supportive structure of "vascular bone units" while designing larger pores: Make a zinc alloy that fights bacteria and a biodegradable magnesium alloy that breaks down at a rate of 0.5-2 mm per year to transition from a "temporary support to permanent bone tissue." er pores: Make a zinc alloy that fights bacteria and a biodegradable magnesium alloy that breaks down at a rate of 0.5–2 mm per year to transition from a "temporary support to permanent bone tissue." They make a zinc alloy that fights bacteria and a biodegradable magnesium alloy that breaks down at a rate of 0.5–2 mm per year to achieve the change from "temporary support to permanent bone tissue."
Δυναμικός προσαρμοστικός σχεδιασμός: Κάντε ένα κράμα ψευδαργύρου που καταπολεμά τα βακτήρια και ένα βιοαποικοδομήσιμο κράμα μαγνησίου που διασπάται με ρυθμό0.5-2 mm ετησίως για να επιτύχει την αλλαγή από μια "προσωρινή υποστήριξη σε μόνιμο οστικό ιστό ."
4 Η κατασκευή του συστήματος χρησιμοποιεί υψηλή ακρίβεια και απαιτεί ακριβή έλεγχο, από τα δεδομένα έως την κλινική πρακτική . πρακτική . πρακτική . nical πρακτική κλινική πρακτική .}}
Έξι κύριες φάσεις περιλαμβάνουν ολόκληρη τη διαδικασία κατασκευής . Το σύστημα χρησιμοποιεί μια υψηλή διαδικασία:
Με την προστασία του αέριο αδρανούς, ο μεταλλουργικός δεσμός συμβαίνει όταν το λέιζερ αγγίζει τη σκόνη, με το πάχος του στρώματος να ρυθμίζεται μεταξύ 20 και 50 μm . πάχος μεταξύ 20 και 50 μm .
Δημιουργήστε εκτυπώσιμα αρχεία STL με μιμήσεις για να αναπαράγετε το βιομηχανικό περιβάλλον μετά την εμφύτευση .
Με την προστασία από αδρανές αερίου, η μεταλλουργική σύνδεση συμβαίνει όταν το λέιζερ αγγίζει τη σκόνη, με το πάχος του στρώματος να ρυθμίζεται μεταξύ 20 και 50 μm .
Το ζεστό ισοστατικό πιεστήριο αφαιρεί την εσωτερική τάση. Η ηλεκτροχημική στίλβωση ενισχύει την ομαλότητα της επιφάνειας στην RA 1 . 6 μm.
Microscopic CT testing for pore connectivity, universal testing machine testing for compressive strength (>200 MPa);
Η αποστείρωση ακτίνων Gamma εγγυάται την στειρότητα με διάρκεια ζωής άνω των πέντε ετών.
5 Κλινικές εφαρμογές: Το άλμα από το εργαστήριο στον πίνακα λειτουργίας
Ovzhongshan Το θωρακικό νοσοκομείο του έβδομου νοσοκομείου, η επιχείρηση εκτομής του Hospital πέτυχε την επιδιόρθωση της σταθερότητας του σπονδυλικού σώματος σε πραγματικό χρόνο μέσω της εκτύπωσης 3D. Η λειτουργία εκτομής θωρακικής εκτομής επιτυγχάνει την επιδιόρθωση της σταθερότητας του σπονδυλικού σώματος σε πραγματικό χρόνο μέσω της εκτύπωσης 3D. Η λειτουργία εκτομής θωρακικής εκτομής επιτυγχάνει την επιδιόρθωση της σταθερότητας του σπονδυλικού σώματος σε πραγματικό χρόνο μέσω της εκτύπωσης 3D. Η λειτουργία εκτομής θωρακικής εκτομής επιτυγχάνει την επιδιόρθωση της σταθερότητας του σπονδυλικού σώματος σε πραγματικό χρόνο μέσω της εκτύπωσης 3D. Η λειτουργία εκτομής θωρακικής εκτομής επιτυγχάνει την επιδιόρθωση της σταθερότητας του σπονδυλικού σώματος σε πραγματικό χρόνο μέσω της εκτύπωσης 3D. Οι λειτουργίες εμφυτεύματος έχουν πραγματοποιηθεί παγκοσμίως, κυρίως για:
Η θωρακική εκτομή του έβδομου νοσοκομείου του Zhongshan έβγαλε την εκτομή του νοσοκομείου, πέτυχε την επιδιόρθωση της σταθερότητας του σπονδυλικού σώματος σε πραγματικό χρόνο μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Σύνθετη επισκευή θραύσης: Το Ινστιτούτο Fraunhofer στο δοκιδωτό σκαλωσιά της Γερμανίας κόβει το χρόνο επούλωσης κατά 40%.
Το 3D εκτυπωμένο κοτυϊκό κύπελλο από τη Swiss Company Synthes μειώνει το ποσοστό χαλαρότητας σε κάτω από 2% μέσω μιας πορώδους κατασκευής .
6 μελλοντικές προκλήσεις και δυσκολίες: Κατασκευή ακριβείας για έξυπνη αναγέννηση:
Τα μεταλλικά τρισδιάστατα οστά εξακολουθούν να έχουν τρία κύρια προβλήματα, παρά τα μεγάλα οφέλη της τεχνολογίας:
Έλεγχος του κόστους: Ο εξοπλισμός που αναλώσουμε το κόστος είναι τρεις έως πέντε φορές εκείνων των συμβατικών μεθόδων.
Απόδοση εκτύπωσης: Ένα μόνο στοιχείο διαρκεί 12 έως 24 ώρες για να παράγει .
Ρυθμιστικά εμπόδια: Οι ΗΠΑ FDA και Eu CE έχουν πιστοποιήσει μόνο μερικά αγαθά παγκοσμίως .
Η μελλοντική ανάπτυξη θα επικεντρωθεί στους ακόλουθους τομείς:
Αναπτύσσουμε κράματα μνήμης σχήματος που επιτρέπουν στα εμφυτεύματα να προσαρμοστούν και να παραμορφώνονται όταν θερμαίνονται σε συγκεκριμένες θερμοκρασίες στο σώμα .
Ο συνδυασμός των κυττάρων και των αυξητικών παραγόντων επιτρέπει σε κάποιον να επιτύχει την ενσωμάτωση της "μεταμόσχευσης καλλιέργειας εκτύπωσης ."
Ολοκληρωμένοι αισθητήρες παρακολουθούν την ενσωμάτωση των οστών και την αποστολή ανατροφοδότησης σε πραγματικό χρόνο μέσω ασύρματου κιβωτίου ταχυτήτων, ενεργώντας έτσι ως έξυπνη παρακολούθηση .
https: // www . china -3 dprinting . com/metal -3 d-printing/slm -3 d-printing-metal. html