Полировка металлических деталей для медицинских устройств, напечатанных на 3D-принтере

Как сбалансировать Rough и Smooth в ортопедических и зубных имплантатах

Развитие технологии 3D-печати оказало революционное влияние на индустрию медицинского оборудования. , открывая неограниченные новые возможности в дизайне продукта и массовой настройке. Однако есть интересный момент — необходимость полировки металлических деталей. — в некоторых самых популярных приложениях.

В частности, из-за шероховатой поверхности и пористости поверхностей, напечатанных на 3D-принтере, полировка металла часто требуется для металлических деталей, напечатанных на 3D-принтере используется для ортопедических и зубных имплантатов .

Поверхностная обработка и пористость металлических деталей, напечатанных на 3D-принтере

Существует несколько методов изготовления металлических деталей с помощью 3D-печати. Например, они могут быть созданы в специальной атмосфере, например, при создании титановых деталей в атмосфере аргона. Или металлические детали, напечатанные на 3D-принтере, могут быть изготовлены с использованием прямого лазерного спекания металлов (DMLS). , селективное лазерное плавление (SLM) , электронно-лучевая плавка (ЭЛП) или какой-либо другой процесс.

Какой бы метод ни использовался, суть 3D-печати заключается в том, что три переменные определяют отделку детали и ее плотность (или пористость). :

• Этапы «лифта» в процессе печати.
• Размер лазерного луча
• Размер частиц металла.

Зачем использовать напечатанные на 3D-принтере металлические детали для имплантатов?

Помимо возможности массовой настройки, 3D-печать металлических деталей предлагает особые преимущества для ортопедических и зубных имплантатов.

А именно, комбинация трех металлургических переменных, отмеченных выше, создает очень шероховатую пористую поверхность, которая способствует сплавлению кости и других тканей с имплантатом. Это слияние имеет решающее значение для успеха процедуры.

Но что, если вам нужна гладкая поверхность, например, в суставном имплантате, где необходимы хорошие характеристики износа? Именно тогда в игру вступает полировка металлических деталей.

Роль полировки металлических деталей в имплантатах, напечатанных на 3D-принтере

Для такого применения, как коленный имплантат, напечатанный на 3D-принтере, часть поверхности должна быть шероховатой и пористой, чтобы кость могла срастись с имплантатом. Однако на износной поверхности колена , вам нужна как можно более гладкая поверхность, чтобы:

• Уменьшить трение
• Убедитесь, что имплантат имеет достаточно долгий срок службы.
• Уменьшить риск того, что имплантат вызовет боль у реципиента.

Тот же принцип применим к бедрам, плечам и другим типам имплантатов, у которых есть как поверхность износа, так и поверхность, которая должна срастаться с костью или другой тканью.

Только в США ежегодно миллионы людей переносят операцию по замене тазобедренного или коленного сустава. В последние годы имел место ряд широко освещаемых судебных исков, связанных с:

• Сбой устройства
• Боль или травмы, связанные с этими типами имплантатов.
• Чрезмерный износ, приводящий к преждевременной замене устройств, срок службы которых составляет около 20 лет.

К счастью для производителей имплантатов, надлежащей отделки можно добиться, сочетая использование 3D-печати и правильную технику полировки металлических деталей. .

Это позволяет сделать некоторые поверхности металлических имплантатов, напечатанных на 3D-принтере, максимально гладкими, в то время как другие поверхности сохраняют шероховатость и пористость, необходимые для эффективное слияние имплантата с тканью.

Цели при полировке металлических деталей, напечатанных на 3D-принтере

Существует несколько способов полировки металлических деталей. Методы варьируются от трудоемкой и точной (и, следовательно, более дорогостоящей) ручной полировки к различным автоматическим методам истирания и полировка лазером или электронным лучом . Целью всех этих методов является получение гладкой поверхности без пористости.

Для полировки металлических деталей, созданных с помощью очень точной 3D-печати, возможность строго контролировать удаление материала жизненно важна. Это помогает гарантировать, что первоначальная форма детали — со всеми ее жесткими допусками на размеры — сохраняется.

В общем, это означает, что метод полировки 3D-печатных деталей должен достигать заданной гладкости при удалении минимально возможного количества материала. . Это особенно актуально для металлических деталей со сложной геометрией, острыми краями и мелкими деталями.

Поэтому при полировке металлических деталей для напечатанных на 3D-принтере ортопедических или зубных имплантатов и других медицинских устройств основное внимание уделяется соблюдению допусков. Это верно даже для приложений, где требуется очень блестящая, даже зеркальная поверхность.

Полировка металла на заказ — это область, в которой, в зависимости от типа используемого металла, компания Metal Cutting может достичь шероховатости поверхности Ra 0,1 мкм и ниже при соблюдении жестких допусков и минимальном удалении материала. В результате получается отделка поверхности, обеспечивающая необходимые технические свойства для использования в имплантатах и ​​других медицинских устройствах.

(Подробнее читайте в нашем блоге «Полировка металла в мире 3D-печатных деталей».)

Экспертная полировка металлов для имплантатов и медицинских устройств

Metal Cutting будет продолжать удовлетворять меняющиеся потребности индустрии медицинского оборудования и последние достижения в области медицинских технологий. Как компания, занимающаяся прецизионным изготовлением металлов, наши экспертные возможности включают резку, шлифовку, притирку и полировку всех металлов с очень жесткими допусками для применения в медицинских устройствах.

Мы также обеспечиваем вторичные операции, такие как гибка, резка под углом, заострение и прорезание пазов труб, проволоки и стержней малого диаметра. Кроме того, доступны изделия из вольфрама и молибдена, такие как проволока, лента и стержень.

Чтобы узнать больше о выборе прецизионных металлических трубок для ваших медицинских устройств, загрузите бесплатную копию нашего подробного руководства «Металлические трубки в 21 веке:кому это нужно?» Будущее инноваций в медицинских устройствах.