1 Nguyên tắc kỹ thuật: Ảnh hưởng hài hòa của tối ưu hóa cấu trúc và lựa chọn vật liệu .
Cơ sở của việc sử dụng công nghệ in 3D với kim loại để cải thiện khả năng chống ăn mòn thiết bị y tế là sự lựa chọn vật liệu đặc biệt và công suất tối ưu hóa cấu trúc .
Vật liệu được chọn:
Hợp kim Titan (Ti6AL4V), kim loại y tế được sử dụng phổ biến nhất, tự nhiên tạo thành một lớp bảo vệ mạnh mẽ của titan dioxide (TiO₂) trên bề mặt của nó, ngăn chặn sự rỉ sét do chất lỏng của con người {{2}
Trong các tình huống ma sát cao, hợp kim crom coban cho thấy khả năng chống mài mòn và độ cứng nổi bật; Lớp phủ oxit được phát triển trên bề mặt cải thiện khả năng chống ăn mòn thậm chí nhiều hơn . Nó chủ yếu được sử dụng trong các trường như khớp giả và stent tim mạch .}
Cấu trúc titan xốp: Phương pháp tan chảy giường trong laser (PBF-LB) tạo ra titan xốp để sửa đổi độ cứng cấy ghép và kích thích sự phát triển mô xương bằng cấu trúc lỗ rỗng phức tạp của nó, do đó cho phép lưu thông chất lỏng và giảm nguy cơ ăn mòn cục bộ .}}}}}}}}}}}}}}}}
Tối ưu hóa cấu trúc:
Thiết kế lỗ rỗng phức tạp: In 3D kim loại đơn giản hóa việc tạo ra các cấu trúc lỗ rỗng phức tạp mà các phương pháp thông thường tìm thấy thách thức . thông qua phân phối ứng suất tối ưu, các lỗ chân lông này không chỉ làm giảm trọng lượng của thiết bị mà còn giảm khả năng phát triển ăn mòn .}
Vật liệu được phân loại chức năng: Bạn có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn trong các khu vực cụ thể của một thành phần trong khi vẫn duy trì sức mạnh và độ bền chung của nó bằng cách thay đổi thành phần vật liệu dần dần trong cùng một phần .
2 Trường hợp lâm sàng: Phòng thí nghiệm cho cuộc cách mạng ăn mòn phường
Một số tình huống lâm sàng đã xác nhận tính ưu việt của việc sử dụng công nghệ in 3D với kim loại về khả năng chống ăn mòn đối với thiết bị y tế .
Cấy ghép chỉnh hình:
Bằng phương pháp thiết kế cấu trúc xốp, doanh nghiệp Đức Heartech sản xuất khuôn tai được cá nhân hóa bằng hợp kim titan in 3D, do đó tăng cường đáng kể độ thở và khả năng chống ăn mòn của thiết bị .
Công nghệ hàng không vũ trụ công nghệ SLM Turbopump, được tạo ra bởi Đại học Bách khoa Tây Bắc và Tập đoàn Công nghiệp Khoa học Hàng không và Khoa học Hàng không Trung Quốc, được làm từ hợp kim Titanium đặc biệt chống ăn mòn trong điều kiện khó khăn .}
Phục hồi nha khoa:
Được làm bằng vật liệu hợp kim titan, vỏ tai nghe được in 3D được thiết kế cho các nhạc sĩ bởi thương hiệu trong nước QĐC đảm bảo độ bền của thiết bị đang sử dụng tần số cao và đạt được hiệu ứng cách ly âm thanh-35 DB .}
Demir et al . đã sử dụng công nghệ SLM để tạo ra stent tim mạch hợp kim calrom crom bằng cách tối ưu hóa các thông số quá trình, giúp cải thiện mật độ và sức mạnh của stent .
3 Khó khăn về kỹ thuật và nhận xét về các giải pháp: Chuyển từ phòng thí nghiệm sang các ứng dụng hàng loạt
Mặc dù công nghệ in 3D kim loại đã chứng minh những lợi ích lớn trong việc tăng cường khả năng chống ăn mòn của thiết bị y tế, ứng dụng rộng của nó vẫn đối mặt với một số khó khăn .
Hạn chế của vật liệu:
Các vấn đề về chi phí: Các vật liệu hiệu suất cao, chi phí cao như Hợp kim Titan đã hạn chế việc sử dụng chúng trong thiết bị y tế vứt bỏ . điều tra các vật liệu giá rẻ như thép không gỉ cấp y tế (như 316L) và giảm giá vật liệu bằng cách sản xuất hàng loạt là một phần của câu trả lời .}}}}
Các vật liệu suy giảm: Để đạt được tốc độ suy thoái theo quy định, các đặc tính phân tích nhanh của vật liệu phân hủy sinh học, bao gồm hợp kim magiê và hợp kim kẽm in vivo, cần tối ưu hóa bổ sung thông qua việc xử lý hợp kim hoặc xử lý bề mặt .}
Độ chính xác sau xử lý và độ chính xác in:
Tính đồng nhất của cấu trúc tốt: chất lượng cơ học và khả năng chống ăn mòn của thiết bị phụ thuộc vào tính đồng nhất của cấu trúc lỗ rỗng-có kích thước 0 .} 5 mm . tối ưu hóa các tham số in như công suất laser và tốc độ quét sẽ giúp tăng độ chính xác.
Đổi mới công nghệ sau xử lý: Thiết bị phải được xử lý sau khi được in, được đánh bóng và in mặt đất để loại bỏ các lỗ hổng bề mặt và tăng khả năng chống ăn mòn và khả năng tương thích sinh học .}
https: // www . Trung Quốc -3 dprinting . com/metal -3 d in/ti6al4v {{7}