Tehniskais princips: strukturālās optimizācijas un materiālu izvēles harmoniskā ietekme
3D drukāšanas tehnoloģijas izmantošanas noslēpums ar metālu, lai uzlabotu augsta riska medicīnisko aprīkojuma veiktspēju, ir tās īpašā materiāla izvēle un struktūras optimizācijas ietilpība .
Materiālu izvēle:
As the most often used medical metal, titanium alloy (Ti6Al4V) naturally develops a rich titanium dioxide (TiO₂) protective layer on its surface, therefore preventing corrosion from human fluids. For dental restorations and orthopedic implants, its great mechanical qualities and biocompatibility make it the chosen material.
Augstas berzes situācijās kobalta hroma sakausējums parāda izcilu nodiluma izturību un cietību; Uz virsmas izstrādāts oksīda pārklājums uzlabo korozijas pretestību vēl vairāk ., kas galvenokārt tiek izmantots disciplīnās, piemēram, protezēšanas savienojumos un sirds un asinsvadu stentos .
Poraina titāna konstrukcija: lāzera pulvera gultnes kausēšana (PBF-LB) metode rada porainu titānu, kas ne tikai modificē implantācijas stingrību, bet arī stimulē kaulu audu attīstību, izmantojot tās sarežģīto poru struktūru, tādējādi nodrošinot šķidruma cirkulāciju un samazinot vietējo korozijas risku .}}}}}}}}}}}}}. samazināšana
strukturālā optimizācija:
Kompleksa poru dizains: Metāla 3D drukāšana padara vienkāršu sarežģītu poru struktūru iegūšanu, kas izaicina parastās metodes ., optimizējot stresa sadalījumu un samazinot korozijas sastopamības iespējamību, šīs poras ne tikai palīdz aprīkojumam svērt mazāk, bet arī palielināt tā kalpošanas laiku un atkarību .} svērt mazāk
Materiāli ar funkcionāli šķirotiem raksturlielumiem: Materiāla sastāva variāciju sasniegšana tajā pašā komponentā palīdzēs palielināt korozijas pretestību noteiktās vietās, vienlaikus saglabājot vispārējo struktūras izturību un izturību .
Lai gan metāla 3D drukāšanas tehnoloģija ir izrādījusies lieliska priekšrocība paaugstināta riska medicīnisko ierīču ražošanā, tās plašā lietošana joprojām saskaras ar vairākām grūtībām .
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.
Materiāli, kas noārdās: Lai iegūtu pārvaldāmus noārdīšanās ātrumus, bioloģiski noārdāmo materiālu, piemēram, magnija sakausējumi un cinka sakausējumi in vivo, strauji noārdošās īpašības ir jāturpina regulēt .
Pēcapstrādes precizitāte un drukāšanas precizitāte:
Smalkas struktūras viendabīgums: aprīkojuma mehāniskās īpašības un izturība pret koroziju ir atkarīga no poru struktūras viendabīguma-tas ir 0 . 5 mm poru izmērs . Drukāšanas parametru optimizēšana, ieskaitot lāzera jaudu un skenēšanas ātrumu, palīdzēs paaugstināt drukāšanas precizitāti.
Pēcapstrādes tehnoloģiskie jauninājumi: aprīkojumam jāveic pēcapstrāde, ieskaitot pulēšanu un slīpēšanu, lai novērstu virsmas trūkumus un palielinātu pretestību korozijai un bioloģiskai savietojamībai pēc drukāšanas .
Neveiksmes problēmas un sterilizējošā politika:
Materiāli, ieskaitot titāna sakausējumus un polimērus, var neizdoties ar atkārtotu siltuma sterilizējošu . Mums jāizveido specifiski medicīniski materiāli, kas izturīgi pret augstu temperatūru un ķīmisku koroziju, vai jāpiemēro zemas temperatūras sterilizējošas metodes, piemēram, etilēnoksīda sterilizācija, gamma iratācija utt. Etc.
Noteikumi un vadlīnijas:
3D ražotajam medicīniskajam aprīkojumam jāievēro stingri noteikumi, ieskaitot FDA apstiprināšanas procesu {., lai paātrinātu apstiprināšanu un atbalstītu 3D drukātu implantu tirgus palaišanu, Amnovis ir nosūtījis galveno failu FDA .}
Metāla 3D drukas tehnoloģijas priekšrocības paaugstināta riska medicīnisko aprīkojuma jomā veicinās inteliģentu un pielāgotu medicīnas sektoru attīstību .
Materiālais izgudrojums:
Izveidojiet jaunus bioloģiski saderīgus sakausējumus ar zemu elastības moduli, tomēr lielisku izturību pret koroziju, piemēram, TITA un TINB sakausējumiem, tādējādi samazinot sprieguma ekranēšanu .
Izpētiet viedos pārklājuma materiālus, piemēram, kā pašdziedinošus pārklājumus, lai uzlabotu aprīkojuma izturību pret koroziju un kalpošanas laiku vēl vairāk .
Tehnoloģiju iekļaušana:
Mākslīgā intelekta metožu apvienošana, lai maksimāli palielinātu aprīkojuma mikrostruktūru, piemēram, uz mašīnu mācībām balstīta korozijas pakāpe un atrašanās vietas prognoze-tad fokusē strukturālo dizainu .
Mudiniet izmantot funkcionāli šķirotās porainās struktūras, lai sasniegtu pielāgotus dizainus dažādām aprīkojuma daļām, tādējādi uzlabojot mehānisko veiktspēju un korozijas pretestību kopumā .
Izmaksu kontrole: Tā kā vietējā metāla 3D drukas aprīkojuma cena ir samazinājusies līdz 60% no importētās iekārtas, materiālu izmaksas turpinās samazināties, veicinot masveida ražošanu .
Palieliniet metāla 3D drukas tehnoloģijas pāreju no augstākās klases pielāgošanas līdz liela mēroga lietojumprogrammām, palielinot drukāšanas ātrumu, samazinot darbaspēka izmaksas un tādējādi atvieglojot .
Zemas temperatūras sterilizācijas metodes, kas piemērotas 3D drukātu medicīnisko aprīkojuma palīdzību, lai novērstu materiālu sadalījumu, ko rada augstas temperatūras sterilizācija .
Ar 3D drukātām medicīnas ierīcēm, kuras tik plaši izmantotas, attiecīgie noteikumi un standarti turpinās attīstīties, lai garantētu produktu drošību un efektivitāti .