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医疗领域流行的3D打印应用塑料:PA12、TPU、PC等
医疗行业正在迅速变化。虽然在技术和生物医学工程领域取得了重大进展,但医疗器械制造商仍然需要可行的选择,以高效、低成本的方式为患者和医疗保健提供者制造器械和设备。


此外,该行业对可定制的生物相容性和灭菌性组件有着巨大的需求。

虽然许多设备制造商仍在使用传统的生产方法,但3D打印技术正在使快速而廉价地制造生物相容性和可灭菌组件成为可能。

一、3D打印在医学领域的应用

3D打印有许多新颖的应用,正在对医疗行业产生巨大的影响。其中包括:

3D打印假肢:需要定制假体以满足每位患者的需求,使其生产既昂贵又费时。通常,装配过程需要多个铸件和后续预约,以确保它们合适。有了3D打印,病人不再需要物理模具。使用扫描仪,数据可以输入到3D打印机,打印机将开发一个模型,作为单次访问中定制假肢的基础。

病人设备和植入物:助听器、人工关节和心脏瓣膜都已迅速转换为3D打印。助听器和心脏瓣膜可以在一天内生产出来,而它们过去需要一周时间。此外,硅胶心脏瓣膜相比传统心脏瓣膜提供了重大升级,因为其安装更为精确。

牙科和正畸:牙科和正畸领域的工具也需要高度定制。义齿、牙冠、植入物和固定器必须进行定制以满足患者的需求。如今,3D扫描和X射线可用于在短时间内使用可消毒塑料制作3D打印模型。

二、3D打印在医疗行业中的优势

医疗行业的制造部件要求精确,以确保兼容性、可靠性和合规性。将3D打印作为生产零部件的一种选择,为该行业带来了许多好处,包括:

  • 由于不需要工具,成本降低

  • 医疗行业的空间往往较小,这意味着3D打印使此过程更加经济实惠

  • 客户可以灵活地订购,允许他们在短时间内更改设计

  • 与传统方法相比,时间更短


随着医学领域的进步和对高度可定制设备、组件的需求不断增加,3D打印可以为行业提供一种高效生产这些设备的选择。随着制造生物相容性、灭菌性和高效组件的更多选择,医疗行业可以提供更好的患者治疗效果。

三、医疗领域常用的3D打印高分子材料

医疗行业中用于3D打印的材料比传统材料有了重大的升级。TPU和尼龙都被FDA评为医疗设备的I至VI级。这意味着它们可以处理长时间的皮肤接触而不会引起细胞毒性。3D打印中使用的一些最流行的高分子材料包括:

1、PA12

PA12 即尼龙12,又叫聚十二内酰胺、聚月桂内酰胺,是一种长碳链尼龙,目前在3D打印中多用于SLS工艺。

相比其他材料,PA12 粉末具有高流动性、低静电、低吸水性、熔点适中及制品的高尺寸精度等优异的特性,耐疲劳性和韧性也可满足需要较高机械性能的工件,因此尼龙 12 逐步成为工程塑料 3D 打印的理想材料。

PA12也是最快,最实惠的医疗级打印材料,并且与Multi Jet Fusion打印和SLS兼容。PA12已通过USP I-VI级和ISO 10993认证。在医疗领域应用,有些3D打印公司的PA12增材制造产品可以在蒸汽高压灭菌器中消毒。

3D打印假体:HP Multi Jet Fusion PA12(设计和制造:Nunnery OPT)

2、ESTANE® TPU

ESTANE®TPU是目前FDA批准的唯一一种3D打印热塑性弹性体,是路博润旗下牌号产品,可用于 熔丝制造 或 粉床熔融 3D打印机。

此前Lubrizol(路博润)曾宣布,其用于3D打印的ESTANE 3D TPU M95A粉末通过了符合ISO 10993-5和10993-10标准的皮肤过敏和细胞毒性测试。

该材料是为惠普Multi Jet Fusion (MJF)技术设计的,现在产品设计人员可以利用3D打印技术用于需要皮肤接触的终端应用。因此,路博润公司称,该材料将有利于鞋类、假肢和矫形器以及电子设备的可穿戴设备的应用。

图 使用ESTANE® 3D TPU M95A粉末3D打印的部件,路博润

3、PC-ISO

PC-ISO是3D打印公司stratasys的材料体系之一,是一种生物相容性聚碳酸酯,用于FDM 3D打印。它可用于外科手术模具。

图 PC-IOS材料创建手术导向器和植入模具

这些材料使得通过3D打印生产的组件能够满足生物相容性和灭菌要求。

来源:PUWORLD,rapidmade,艾邦编辑整理、修改及补充。


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