1 Технически принцип: Хармоничното влияние на структурната оптимизация и избор на материал.
Основата на използването на технология за 3D печат с метал за подобряване на устойчивостта на корозия на медицински изделия е неговият специален избор на материали и мощност на структурна оптимизация.
Избрани материали:
Титановата сплав (TI6AL4V), най -често използваният медицински метал, естествено образува силен защитен слой от титанов диоксид (TiO₂) на повърхността му, което го спира да ръжда поради човешки течности. За зъбни реставрации и ортопедични импланти нейните отлични механични качества и биосъвместимост го правят избрания материал.
При силно триене ситуации сплавта от кобалт хром показва изключителна устойчивост на износване и твърдост; Оксидното покритие, развито на повърхността, подобрява устойчивостта на корозия още повече. Използва се предимно в полета като протезни фуги и сърдечно -съдови стентове.
Пореста титанова структура: Методът на топенето на лазерно прахово легло (PBF-LB) произвежда пореста титан, който променя сковаността на имплантата и стимулира развитието на костните тъкани чрез сложната му структура на порите, като следователно позволява циркулация на течността и понижаване на локалния риск от корозия.
Оптимизиране на структури:
Сложният дизайн на порите: Металният 3D печат опростява създаването на сложни структури на порите, които конвенционалните методи намират предизвикателни. Чрез оптимално разпределение на напрежението тези пори не само изсветляват теглото на оборудването, но и понижават вероятността от развитие на корозия.
Функционално степенувани материали: Можете да подобрите устойчивостта на корозия в специфични области на компонента, като същевременно поддържате общата му якост и здравина, като постепенно променяте състава на материала в рамките на същата част.
2 Клиничен случай: Революция на корозия на лаборатория за отделение
Няколко клинични ситуации потвърдиха превъзходството на използването на 3D технология за печат с метал по отношение на устойчивост на корозия за медицинско оборудване.
Ортопедични импланти:
Чрез пореста структурен дизайн, немският бизнес Heartech произвежда персонализирани ушни форми, използвайки 3D отпечатана титанова сплав, следователно значително подобрява дишането и устойчивостта на корозия на оборудването. Според коментарите на пациентите комфортът нараства с 60%, а ефикасността на слуховите апарати се подобрява с 20%.
SLM технологията Aerospace Engine Turbopump, създадена заедно от Северозападния политехнически университет и Китайската корпорация за аерокосмически науки и индустрията, е направена от специална сплав от титаниев, който се съпротивлява на корозията в трудни условия.
зъбни реставрации:
Изработена от титанов сплав материал, 3D-отпечатаната черупка за слушалки, предназначена за музиканти от домашна марка QDC, гарантира издръжливостта на оборудването при високочестотна употреба и постига ефект на изолация на звук {3}} db.
Demir et al. използва SLM технологията за създаване на сърдечно -съдови стентове на Cobalt Alloy чрез оптимизиране на параметрите на процеса, което подобри плътността и якостта на стентовете. Оксидният филм, развит на повърхността му, достатъчно предотвратява корозията на кръвта и увеличава експлоатационния живот на стента.
3 Технически затруднения и забележки относно решения: Преминаване от лаборатории към масови приложения
Въпреки че технологията за метален 3D печат демонстрира големи ползи за повишаване на устойчивостта на корозия на медицинското оборудване, широкото му приложение все още се сблъсква с няколко трудности.
Ограничения на материалите:
Проблеми с разходите: Високопроцентите, високоефективни материали като титанови сплави ограничават използването им в медицинско оборудване за изхвърляне. Изследването на нискотарифни материали като неръждаема стомана от медицински клас (като 316L) и понижаване на цените на материалите чрез масово производство са част от отговора.
Материали, които се разграждат: За да се постигнат регулирани скорости на разграждане, бързото разрушаване на биоразградимите материали, включително магнезиеви сплави и цинкови сплави in vivo, се нуждаят от допълнителна оптимизация чрез легиране или повърхностна обработка.
Точност на обработка и прецизност на печат:
Еднообразие на фината структура: Механичните качества и устойчивостта на корозия на оборудването зависят от хомогенността на структурата на порите-това на 0. 5 мм размер на порите. Оптимизирането на параметрите на печат като лазерна мощност и скорост на сканиране ще помогне за повишаване на точността на печат.
Технологични иновации след обработка: Оборудването трябва да бъде след обработеното, то е, полирано и наземно печат, за да се елиминират повърхностните недостатъци и да увеличат устойчивостта на корозия и биосъвместимостта.
Как метален 3D печат може да подобри устойчивостта на корозия на медицинските изделия?
May 06, 2025
Изпрати запитване