Teknisk princip: Harmonisk indflydelse af strukturel optimering og valg af materiale
Hemmeligheden ved at bruge 3D-udskrivningsteknologi med metal til at forbedre ydeevnen for medicinsk udstyr med høj risiko er dets specielle materialeudvælgelse og strukturel optimeringskapacitet .
Valg af materialer:
Som det mest anvendte medicinske metal udvikler titaniumlegering (Ti6al4V) naturligt et rigt titandioxid (TiO₂) beskyttelseslag på dets overflade, og derfor forhindrer korrosion fra humane væsker . til tandlæge -restaureringer og ortopædiske implantater, dets store mekaniske kvaliteter og biocompatibilitet gør det til det chosen -materiale {.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
I situationer med højfriktion viser koboltkromlegering enestående slidstyrke; Oxidbelægningen, der er udviklet på overfladen
Porøs titaniumkonstruktion: Laserpulverbed smeltning (PBF-LB) -metode producerer porøst titanium, der ikke kun modificerer implantatstivhed, men også stimulerer knoglevævsudvikling ved hjælp af dens komplekse porestruktur, hvilket muliggør væskecirkulation og sænkning af lokal korrosionsrisiko .}
Strukturel optimering:
Kompleks poredesign: Metal 3D -udskrivning gør det enkelt at få komplekse porestrukturer, der er udfordrende med konventionelle metoder . ved at optimere stressfordeling og sænke sandsynligheden for korrosionsforekomst, disse porer hjælper ikke kun udstyret med at veje mindre, men også øge dets levetid og afhængighed .
Materialer med funktionelt klassificerede egenskaber: Opnåelse af gradientvariationer i materialesammensætning inde i den samme komponent vil hjælpe med at øge korrosionsbestandigheden på bestemte steder, mens den generelle strukturelle styrke og sejhed bevarer den generelle strukturelle styrke og sejhed .
Selvom metal 3D-udskrivningsteknologi har vist sig store fordele ved fremstilling af medicinsk udstyr med høj risiko, konfronterer dens brede anvendelse stadig flere vanskeligheder .
Material restrictions: Financial problems with high-priced, high-performance materials like titanium alloys restrict the use of throwaway medical gadgets. Investigating low-cost materials like medical-grade stainless steel (such as 316L) and lowering material prices by mass production are part of the solution.
Materialer, der nedbrydes: For at få håndterbare nedbrydningshastigheder, skal de fast nedbrydende egenskaber ved bionedbrydelige materialer såsom magnesiumlegeringer og zinklegeringer in vivo reguleres yderligere .
Efterbehandlingsnøjagtighed og udskrivning af præcision:
Homogenitet af fin struktur: udstyrets mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed afhænger af homogeniteten af porestrukturen-der af 0 . 5mm porestørrelse . Optimering af udskrivningsparametre, inklusive laserkraft og scanningshastighed, vil hjælpe med at hæve tryknøjagtighed.
Efterbehandlingsteknologiske innovationer: Udstyret skal gennemgå efterbehandling, inklusive polering og slibning, for at eliminere overfladefejl og hæve korrosionsbestandighed og biokompatibilitet efter udskrivning .
Fejlproblemer og sterilisering af politikker:
Materialer, inklusive titaniumlegeringer og polymerer, kan muligvis mislykkes med gentagne varme steriliserende . Vi skal skabe specifikke medicinske materialer, der er resistente over for høje temperaturer og kemisk korrosion eller anvende steriliseringsteknikker med lav temperatur, såsom ethylenoxidsterilisering, gammastrømning osv. {.}}
Regler og retningslinjer:
Medicinsk udstyr produceret i 3D skal følge strenge regler, herunder FDA-godkendelsesprocessen . for at fremskynde godkendelse og understøtte markedslanceringen af 3D-trykte implantater, Amnovis har sendt en masterfil til FDA .
Fordelene ved metal 3D-udskrivningsteknologi inden for medicinsk udstyr med høj risiko vil tilskynde til udviklingen af intelligente og skræddersyede medicinske sektorer .
Materiel opfindelse:
Opret nye biokompatible legeringer med lav elastisk modul, men alligevel stor korrosionsbestandighed, såsom Tita og Tinb -legeringer, så sænker stressafskærmningen .
Undersøg smarte belægningsmaterialer-som selvhelende belægninger-for at forbedre udstyrets korrosionsmodstand og levetid endnu mere .
Teknologi Inkorporering:
Kombination af kunstige intelligensmetoder for at maksimere udstyrsmikrostrukturen-som maskinlæringsbaseret korrosionsgrad og placeringsforudsigelse-Derefter fokuserer strukturelt design .
Opmuntring af brugen af funktionelt klassificerede porøse strukturer til at nå tilpassede design til forskellige dele af udstyret, så forbedring af mekanisk ydelse og korrosionsbestandighed samlet set .
Omkostningskontrol: Da lokalt 3D -udskrivningsudstyrs pris er faldet til 60% af det importerede udstyr, vil materielle omkostninger fortsat falde under opmuntring til masseproduktion .
Øg overgangen af metal 3D-udskrivningsteknologi fra avanceret tilpasning til store applikationer ved at øge udskrivningshastigheden, sænke arbejdsomkostningerne og så lette .
Steriliseringsteknikker med lav temperatur, der passer til 3D-trykt medicinsk udstyr, hjælper med at forhindre nedbrydning af materiale, der er fremført af sterilisering af høj temperatur .
Med 3D-trykte medicinske udstyr, der er så vidt anvendte, vil relevante regler og standarder fortsætte med at udvikle sig for at garantere sikkerheden og effektiviteten af produkter .