3D prentun býður upp á margar lausnir fyrir þróun lækningatækja þar sem sviðið er að þróast með tímanum. 3D prentun hefur hjálpað heilbrigðisiðnaðinum að koma mikilvægum lækningatækjum og tækjum á markaðinn með tiltölulega minni kostnaði og tíma.
Í þessari handbók hér að neðan muntu læra hvernig þrívíddarprentun hefur hjálpað læknaiðnaðinum að þróast og hvernig hún reynist gagnleg í læknisfræðileg frumgerð. Svo skulum við lesa hér að neðan.
3D prentun, einnig þekkt sem aukefnaframleiðsla, hjálpar til við að framleiða solid hlut með 3 víddum. Í þessu ferli eru lög af efninu sett hvert á eftir öðru til að búa til hlut. Þessar lög sjást hafa fínt sneiðar þversnið af hlutnum sem framleiddur er.
3D prentun er hið gagnstæða ferli við frádráttarframleiðslu þar sem efnið er skorið. Í staðinn, í 3D prentun, engin klipping og mölun eiga sér stað; heldur er efninu bætt við lag eftir lag til að ná tilætluðum hlut.
3D prentun gerir kleift að búa til form með flókinni áferð og í samanburði við aðrar aðferðir hentar hún betur vegna þess að hún notar minna efni.
1.1 Plast 3D prentun
Plast 3D prentun er ein af mjög algengustu aðferðum sem notaðar eru við framleiðslu á 3D prentuðum hlutum. Þessi tækni hjálpar til við að framleiða vörur á lækningasviði sem eru einfaldar og ódýrar. Slíkir hlutar geta líka verið vélaðir, en samt er æskilegt að láta framleiða þá með þrívíddarprentun.
Mismunandi plasttegundir sem notaðar eru í þrívíddarprentun úr plasti samanstanda af ABS, PLA, nylon, TPU, PETG, mjöðmum, PVA osfrv. Hver plasttegund hefur sín gæði og eiginleika. Sum eru sveigjanleg, önnur standast slit og önnur eru vatnsheld.
Plast 3D prentun býður upp á minni nákvæmni á neytendastigi. Hins vegar er hægt að framleiða grunn lækningatæki í gegnum þetta ferli með einfaldri hönnun.
Einnig er yfirleitt ekki valið að framleiða lækningatæki sem verða fyrir þyngra álagi með þessari þrívíddarprentunartækni vegna þess að eyðurnar á milli plastlaganna eru frekar algengar í þeim.
Hins vegar er SLS einnig ferli þrívíddarprentunar þar sem hægt er að framleiða flókin rúmfræðileg tæki með plasti. Þessi aðferð hentar mjög vel fyrir undirskurð og innri áferð með þynnri veggjum. Frágangur er grófur en laglínur eru samt ekki mjög sýnilegar.
Lækningatæki framleidd með SLS 3D prentun innihalda nylon 11 og 12 og TPU vegna sveigjanleika þeirra og höggþols.
1.2 Resin 3D prentun
Resin 3D prentun, einnig þekkt sem SLA 3D prentun, getur framleitt nákvæmustu hlutana með mikilli nákvæmni og upplausn. Yfirborðið sem myndast við þrívíddarprentun úr plastefni er sléttast miðað við aðrar þrívíddarprentunargerðir.
Þess vegna er þrívíddarprentun úr plastefni mjög vel fyrir flest lækningatæki vegna þess að það er ekkert pláss fyrir læknisfræðilega vanrækslu varðandi nákvæmni og fullkomnun.
Lækningatæki sem þurfa þétt umburðarlyndi og slétt yfirborð eru venjulega gerð með 3D prentun. Það er tilvalið ferli til að framleiða hagnýtu hlutana sem hægt er að slípa eftir prentun.
Stefna efnatengisins milli laganna sem framleiddir eru er mjög samkvæmur; þess vegna er styrkur þessara tækja einnig lofsverður. Þess vegna eru lækningatæki og hagnýtar frumgerðir sem notaðar eru í læknisfræði venjulega framleiddar með plastefni.
Læknis- og tannkvoða eru venjulega notuð fyrir lækningatæki þar sem þetta eru lífsamhæfð kvoða og framleiða mörg tann- og lækningatæki. Algengustu lækningatækin eru gervitennur, skurðaðgerðarleiðbeiningar og stoðtæki.
1.3 Málm 3D prentun
Þrívíddarprentun úr málmi er einnig ein af algengustu gerðum þrívíddarprentunar, sem byggir á mismunandi aðferðum. FDM prentararnir úr málmi eru hefðbundnir prentarar sem nota málmstangir til að framkvæma prentun.
Aftur á móti eru SLM og DMLS líka tvenns konar þrívíddarprentarar sem eru eins og SLS, en þeir nota málmkrafta sem eru sameinaðir lag fyrir lag til að búa til nauðsynlega læknisfræðilega frumgerð.
SLS og DMLS 3D prentararnir geta búið til mjög nákvæmar, styrktarmiðaðar og jafnvel hentugar fyrir flókna læknishluta. Þess vegna henta þetta mjög vel til læknisfræðilegra nota.
Málmduft sem notað er eru títan, ál, ryðfrítt stál og verkfærastál vegna endingar, rispuþols og annarra viðnáms eiginleika.
1.4 Litur 3D prentun
Með hliðsjón af þrívíddarprentun í litum er hægt að framleiða marglita hluta. Þessi tegund af prentun fer fram í gegnum colorjet prentara og hluturinn er framleiddur lag fyrir lag í gegnum prentun.
Mörg lækningatæki sem eru lituð verða einnig fyrir prentun af þessu tagi sem aukið framleiðsluferli; það er mjög hagkvæmt og hjálpar til við að draga úr sóun.
2.Kostir þrívíddarprentunar
Það eru margvíslegir kostir við 3D prentun fyrir hvert forrit, og einnig í lækningaiðnaðinum reynist 3D prentunartæknin vera mjög gagnleg og sumir af algengustu kostunum eru sem hér segir:
Sveigjanleiki í hönnun
3D prentun er ein sveigjanlegasta prentunaraðferðin miðað við hefðbundnar aðferðir. 3D prentun leiðir til sköpunar sveigjanlegrar hönnunar með mörgum efnisvalkostum. Í læknisfræði eru til mismunandi tegundir lækningatækja, sem hvert um sig hefur sínar kröfur, og vegna fjölhæfni þessarar aðferðar er framleiðsla þessara lækningatækja auðveldari.
3D prentun er ferli sem hægt er að framkvæma innan nokkurra klukkustunda, þannig að ef einhver lækningatæki er þörf er hægt að framleiða hlutann strax. Vinnsla tekur samt tíma og er dýr, en þrívíddarprentun er ein fljótlegasta aðferðin.
Hjálpar til við að forðast of miklar birgðir
Þrívíddarprentun virkar með aðferðinni að prenta á eftirspurn, þetta þýðir að það er engin þörf á að hrúga lækningatækjum, heldur er hægt að framleiða það á skömmum tíma. Með því að hafa minna of mikið birgðahald er hægt að spara mikið pláss.
Styrktarmiðaðir og léttir hlutar
3D prentun er þekkt fyrir að framleiða hágæða hluta sem notaðir eru í mismunandi forritum. Það hentar mjög vel á sviði læknisfræði vegna þess að það getur hjálpað til við að framleiða flest lækningatæki sem þurfa nægan styrk en eru þó létt í þyngd.
3.Yfirborðsmeðferð á þrívíddarprentuðum hlutum
3D prentaðir hlutar eftir framleiðslu þurfa einnig aukna yfirborðsmeðferð til að fá sléttara yfirborð, allt eftir útliti hlutarins og hvers konar efni hann er notaður við framleiðslu hans. Það eru mismunandi leiðir til að framkvæma yfirborðsmeðferð fyrir þessa hluta, og sumar þeirra eru sem hér segir:
Slípun
Slípun er mjög vinsæl aðferð þar sem hægt er að klára þrívíddarprentaða hlutana. Það er eitt af grunnferlunum þar sem sandpappír er nuddað við hlutinn á svæði þar sem yfirborðið er gróft. Ef hluturinn hefur einhverjar ófullkomleika og skörp horn gæti það verið sléttað.
Slípunartæknin er mjög hagkvæm og hentar flestum efnum og það eru margar stærðir sem sandpappírinn kemur í og hægt er að velja eftir stærð hlutarins.
machining
Hægt er að útbúa 3D prentun með CNC vinnslu. Þegar hluturinn hefur verið framleiddur með þrívíddarprentun er hægt að klára hann með CNC vinnslu. Til að fá fínt yfirborðsáferð væri hægt að vinna og mala hlutinn.
Þessi yfirborðsmeðhöndlunaraðferð hentar vel fyrir hluti sem þurfa þétt þol og geta náð til svæða sem eru djúp og erfitt að ná til til frágangs.
Perlusprenging
Ein af vinsælustu aðferðunum við yfirborðsfrágang er þrívíddarprentun. Þetta ferli felur í sér að nota plast- eða glerperlur og þegar þær slá á gróft yfirborðið slétta þær það út og fletja út alla ófullkomleikana.
Í samanburði við slípun er perlublástur fljótleg aðferð og hjálpar því við að slétta óaðgengileg svæði.
Málmhúð
Húðun felur í sér að setja þunnt málmhúð á yfirborð hlutarins sem framleitt er með þrívíddarprentun með rafrás.
Það eru margir kostir við að velja þessa aðferð við yfirborðsmeðferð. Það hjálpar til við að bæta efniseiginleika hlutarins þar sem plasthlutarnir eru viðkvæmir fyrir broti og þegar þeir eru húðaðir á viðeigandi hátt er hægt að bæta endingu þeirra og slitþol.
Málverk
Málverk er annað mjög einfalt ferli sem hjálpar til við að bæta útlit hlutanna á skömmum tíma. Það hjálpar til við að slétta yfirborðið og fylla eyðurnar og að vissu marki hjálpar það jafnvel við þéttingarferli hlutarins.
4.Markaðurinn fyrir þrívíddarprentun í heilbrigðisþjónustu
Markaðurinn fyrir þrívíddarprentun í heilbrigðisgeiranum fer stöðugt vaxandi. Framfarirnar sem eiga sér stað í tækni hafa leitt til þess að læknageirinn hefur fjárfest í rannsóknum og þróun. Eftir því sem sjúklingahópurinn eykst, eru lífeindafræðileg forrit sem knýja áfram markaðsvöxt þrívíddarprentunar.
Á árinu 2020 er verðmat á markaðsstærð þrívíddarprentunar í heilsugæslunni geiri var $1036.58 milljónir. Hins vegar er búist við að það nái 5,846.74 $ árið 2030, sem leiðir til hækkunar á CAGR um 20.10 prósent frá 2021 til 2030.
5.Efni fyrir 3D prentun Medical Prototyping?
Mismunandi efni eru notuð í þrívíddarprentun þegar kemur að læknisfræðilegri frumgerð og er fjallað um sum þessara efna hér að neðan:
Fjölfjölkusýra
PLA er plast sem er mjög vinsælt með FDM 3D prentun. Það er á viðráðanlegu verði og mjög auðvelt að vinna með það þegar kemur að prentun og býður upp á lífbrjótanleika. Með því að nota PLA og þrívíddarprentara voru starfandi öndunarvélar jafnvel búnar til meðan á COVID-3 stóð til að hjálpa til við að meðhöndla sjúklinga af læknisfræðingum og verkfræðingum. Það er einnig notað í mörg bæklunartæki, eins og plötur, festingarpinna, skrúfur og beinpalla.
Akrýlonítríl bútadíen stýren (ABS)
ABS er líka plast sem notað er í þrívíddarprentun og það er mjög létt og sterkt efni sem hægt er að bræða í fljótandi formi og reynist síðan vera fast við kælingu. Það er notað í lækningageiranum til að framleiða módel sem notuð eru í skurðaðgerðum, gerviliðum og bæklunarkorsettum.
Pólýetereterketón
PEEK er afkastamikill hitastillir sem býður upp á viðnám gegn efnum og hefur óaðfinnanlega vélræna eiginleika. Það er notað í stað málma í mörgum tilfellum og hefur mikið af læknisfræðilegum forritum sem samanstanda af ígræðslum og sérsniðnum lækningatækjum.
Titanium
Títan er algeng tegund af málmi í þrívíddarprentun og þegar kemur að lækningageiranum er það notað til að framleiða skurðaðgerðarverkfæri og liðskipti. Mörg ígræðslur eins og mjöðm, hné og hrygg eru framleidd með því að nota títan í þrívíddarprentun vegna framúrskarandi vélrænni eiginleika þeirra og lífsamhæfis.
Pólýetýlen glýkól
PEG er plast sem notað er í þrívíddarprentun og það hefur lífefnafræðilega eiginleika sem gera það hentugt fyrir lækningageirann. Það er notað til að búa til brjósk, bein og æðavef með 3D prentun.
6.Hvernig virkar 3D prentun í Medical Prototyping?
Þrívíddarprentun virkar á mismunandi vegu fyrir þróun fjölbreyttra lækningatækja þegar kemur að læknisfræðilegum frumgerðum og er fjallað um sum þeirra hér að neðan:
6.1 3D prentun sérsniðin ígræðsla
Prentun sérsniðinna ígræðslu mun samanstanda af aðferð sem fylgt er við þrívíddarprentunarferlið og samanstendur af eftirfarandi skrefum:
- Með tölvusneiðmynd eða einhverri annarri mynd- og líkanaaðferð er þrívíddarlíkanið af ígræðslustaðnum búið til þannig að hægt sé að hanna vefjalyfið í samræmi við það.
- Læknirinn hannar vefjalyfið stafrænt út frá sérstillingunni eftir líffærafræði sjúklingsins sem hentar honum.
- Venjulega eru lífsamhæf efni valin þegar kemur að því að prenta sérsniðna ígræðslu; fyrir þetta er efnið sem valið er kynnt í prentaranum.
- Prentarinn prentar hlutinn lag fyrir lag og eftir að ígræðslan er tilbúin getur hann farið í frekara ferli sem hjálpar til við að bæta eiginleika hans og þá eru gæðaprófanir gerðar.
- Þegar búið er að ganga frá ígræðslunni fer ófrjósemisaðgerð fram og hún er ígrædd með skurðaðgerð fyrir sjúklinginn.
6.2 3D prentun fyrir frumgerð lækningatækja
3D prentun fyrir frumgerð lækningatækja samanstendur af eftirfarandi stigum:
- Hugtökin voru fyrst búin til með CAD hugbúnaði fyrir lækningatæki.
- Þegar hugmyndirnar og hönnunin eru tilbúin fer fram þrívíddarprentun sem hefur tilhneigingu til að búa til líkamlegar frumgerðir.
- Frumgerð lækningatækja fer síðan í gegnum prófunarferlið þar sem öryggi tækisins, vinnuvistfræði og virkni eru prófuð.
6.3 3D prentun fyrir sérsniðin tæki og stoðtæki
Til að framkvæma þrívíddarprentun fyrir sérsniðin tæki og stoðtæki er eftirfarandi skrefum fylgt:
Fyrst eru fengnar þrívíddarskannanir þannig að hægt sé að skilja líffærafræði tækjanna og stoðtækjanna og kröfur og meta mælingar.
Eftir að gagna hefur verið aflað eru þessi stoðtæki sérhönnuð.
Þegar hönnunin er tilbúin eru lífsamhæfu efnin notuð og þrívíddarprentun fyrir þessi tæki fer fram lag fyrir lag.
Tækin sem framleidd eru eru síðan prófuð og ef þörf krefur eru breytingar gerðar til að tryggja fullkomna virkni þeirra og passa.
7.Hvernig á að fá 3D prentunarþjónustu?
Eins og þú hefur farið í gegnum greinina hér að ofan, verður þú nú að vera vel meðvitaður um allt sem snýr að þrívíddarprentun á læknissviði og viðeigandi efni sem notuð eru til framleiðslu.
Þrívíddarprentunarþjónusta fyrir lækningatækjaframleiðslu er mjög sérhæfð. Skilvirkni og gæði lækningatækjanna hafa ekki pláss fyrir vanrækslu. Þess vegna, þegar þú velur réttan þjónustuaðila, ætti AN-Prototype að vera þinn staður.
Við hjá AN-frumgerð veita viðskiptavinum okkar alltaf skjótan afgreiðslutíma, hágæða vörur og hagkvæman kostnað. Svo hafðu samband við okkur í dag til að fá tilboð þitt.