3D 打印技术不但可以打印小塑料件,增材制造技术的进步意味着能够正常的使用各种原材料制造出不同的形状。现在,借助 Busch 普旭集团的线D 打印技术能为患者生产定制的3D 打印骨科植入体。
过去,等待医疗植入体的患者有两种选择:从目录中选择普通植入体,或是等待很久的时间来定制植入体。3D 打印骨科植入体技术优点兼备:植入体符合解剖学原理且手术时间短。更好的贴合度不仅会减少患者恢复期间的不适感,需要后续手术的几率也更低。
每个人的身体都是不同的。因此,使用传统的金属加工技术制作植入体,在大多数情况下要数周的时间进行费力的塑形、铣销和打磨操作才能匹配复杂的解剖形态,而且在大多数情况下要多个部件。3D 打印骨科植入体技术降低了整一个完整的过程的劳动强度。植入体在设计程序中进行绘制,并被分成数百甚至数千个小切片。然后,3D 打印机“打印”出一个个独立的切片,并将其叠加在一起,这一过程只需几天时间即可完成。
金属植入体是在真空条件下通过电子束熔化技术(EBM)制造的。首先,Busch 普旭真空泵将所有空气从构建室中排出。然后,将钨丝加热至 2,500°C,使其释放出电子。它们被聚焦成束并投射到金属粉末床(通常为钛或钴铬)上。电子束加热并熔化接触到的粉末颗粒,描绘出设计程序提供的形状。这会在粉末容器的底部形成一层薄薄的金属层——3D 物体的底层。然后降低容器以及目前已打印好的部分,再加入更多粉末,在第一层的基础上熔化下一层。不断重复该过程,直到最后一层(整个植入体)完成。 在真空条件下进行 EBM 有三个原因。首先,确保精确度。如果存在别的气体分子,电子束会与它们碰撞并发生偏转,导致金属颗粒熔化出现一些明显的异常问题, 这会对最终产品的准确性产生重大影响。真空还能确保材料的均匀性:由于结构室中没有空气,熔化的金属中不会产生气泡。最后,没有氧气可使金属在加热时不会氧化。这在某种程度上预示着剩余的粉末可以在下一次打印过程中重复使用。
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