3D-printen bij medische prototypering
blanco

Martin.Mu

Rapid Prototyping & Rapid Manufacturing Expert

Gespecialiseerd in CNC-bewerkingen, 3D-printen, urethaangieten, rapid tooling, spuitgieten, metaalgieten, plaatwerk en extrusie.

De ultieme gids voor 3D-printen bij medische prototyping

Facebook
Twitter
Pinterest
LinkedIn

3D-printen biedt meerdere oplossingen voor de ontwikkeling van medische hulpmiddelen, aangezien het vakgebied in de loop van de tijd evolueert. 3D-printen heeft de gezondheidszorg geholpen om belangrijke medische hulpmiddelen en apparaten tegen relatief minder kosten en tijd op de markt te brengen.

In deze gids hieronder leert u hoe 3D-printen de medische industrie heeft helpen evolueren en hoe het nuttig blijkt te zijn bij medische prototyping. Dus laten we hieronder lezen.

3d printen, ook wel bekend als additive manufacturing, helpt bij het vervaardigen van een solide object met 3 dimensies. Bij dit proces worden lagen van het materiaal na elkaar afgezet, zodat er een object ontstaat. Er wordt waargenomen dat deze lagen een fijn gesneden dwarsdoorsnede van het vervaardigde voorwerp hebben.

3D-printen is het tegenovergestelde proces van subtractieve productie, waarbij het materiaal wordt gesneden. In plaats daarvan is er bij 3D-printen geen sprake van snijden en frezen voorkomen; in plaats daarvan wordt het materiaal laag na laag toegevoegd om een ​​gewenst doel te bereiken.

Met 3D-printen kunnen vormen met complexe texturen worden gemaakt, en in vergelijking met andere methoden is het geschikter omdat er minder materiaal wordt gebruikt.

3D Printing

1.1 Kunststof 3D-printen

Plastic 3D-printen is een van de meest voorkomende methoden die worden gebruikt bij het vervaardigen van 3D-geprinte objecten. Deze techniek helpt bij het vervaardigen van producten op medisch gebied die eenvoudig en goedkoop zijn. Dergelijke onderdelen kunnen ook machinaal worden bewerkt, maar toch verdient het de voorkeur om ze via 3D-printen te laten vervaardigen.

De verschillende soorten kunststoffen die worden gebruikt bij het 3D-printen van plastic omvatten ABS, PLA, nylon, TPU, PETG, HIPS, PVA, enz. Elk type plastic heeft zijn eigen kwaliteit en eigenschappen. Sommige zijn flexibel, andere zijn bestand tegen slijtage en sommige zijn waterdicht.

kunststof 3D-printen

Plastic 3D-printen biedt minder nauwkeurigheid op consumentenniveau. Via dit proces kunnen echter medische basisapparaten worden vervaardigd met eenvoudige ontwerpen.

Ook wordt er meestal niet voor gekozen om medische apparaten die aan zwaardere belastingen worden blootgesteld, te vervaardigen met deze techniek van 3D-printen, omdat de holtes tussen de lagen plastic daar vrij gebruikelijk zijn.

De SLS is echter ook een proces van 3D-printen waarbij complexe geometrische apparaten kunnen worden vervaardigd met behulp van kunststoffen. Deze methode is zeer geschikt voor ondersnijdingen en binnenstructuren met dunnere wanden. De afwerking is ruw, maar de laaglijnen zijn nog niet goed zichtbaar.

Medische apparaten vervaardigd onder SLS 3D-printen omvatten nylon 11 en 12 en TPU vanwege hun flexibiliteit en slagvastheid.

1.2 Hars 3D-printen

Hars 3D-printen, ook wel SLA 3D-printen genoemd, kan de meest nauwkeurige onderdelen produceren met een hoge nauwkeurigheid en resolutie. Het oppervlak gecreëerd door 3D-printen met hars is het gladst in vergelijking met de andere 3D-printtypen.

Daarom is 3D-printen met hars zeer succesvol voor de meeste medische apparaten, omdat er geen ruimte is voor medische nalatigheid met betrekking tot nauwkeurigheid en perfectie.

Medische apparaten die nauwe toleranties en gladde oppervlakken nodig hebben, worden meestal gemaakt met 3D-printen. Het is een ideaal proces voor het vervaardigen van de functionele onderdelen, die na het printen gepolijst kunnen worden.

De oriëntatie van de chemische binding tussen de lagen van de geproduceerde onderdelen is zeer consistent; daarom is de kracht van deze apparaten ook lovenswaardig. Daarom worden medische armaturen en functionele prototypes die in de geneeskunde worden gebruikt meestal vervaardigd uit hars.

Medische en tandheelkundige harsen worden doorgaans gebruikt voor medische apparaten, omdat dit biocompatibele harsen zijn en meerdere tandheelkundige en medische apparaten produceren. De algemeen vervaardigde medische hulpmiddelen zijn kunstgebitten, chirurgische geleiders en prothesen.

1.3 Metaal 3D-printen

Metaal 3D-printen is ook een van de meest voorkomende vormen van 3D-printen, die op verschillende methoden is gebaseerd. De metalen FDM-printers zijn traditionele printers die metalen staven gebruiken om het printen uit te voeren.

Aan de andere kant zijn de SLM en DMLS ook twee soorten 3D-printers die hetzelfde zijn als SLS, maar ze gebruiken metalen krachten die laag voor laag worden versmolten om het vereiste medische prototype te creëren.

Metal 3D Printing

De SLS- en DMLS 3D-printers kunnen zeer nauwkeurig, op sterkte gericht en zelfs geschikt voor complexe medische onderdelen creëren. Daarom zijn deze zeer geschikt voor medische toepassingen.

De gebruikte metaalpoeders zijn titanium, aluminium, roestvrij staal en gereedschapsstaal vanwege hun duurzaamheid, krasbestendigheid en andere resistieve eigenschappen.

1.4 3D-printen in kleur

Door 3D-printen in kleur te overwegen, kunnen veelkleurige onderdelen worden vervaardigd. Dit soort afdrukken wordt uitgevoerd via colorjetprinters en het object wordt laag voor laag vervaardigd door middel van afdrukken.

medisch-3D-printen

Meerdere gekleurde medische apparaten worden ook onderworpen aan dit soort bedrukking als additief productieproces; het is zeer zuinig en helpt afval te verminderen.

2. Voordelen van 3D-printen

Er zijn meerdere voordelen van 3D-printen voor elke toepassing, en ook in de medische industrie blijken de 3D-printtechnieken zeer nuttig te zijn, en enkele van de gemeenschappelijke voordelen zijn als volgt:

Flexibiliteit in ontwerp

3D-printen is een van de meest flexibele printtechnieken vergeleken met de traditionele methoden. 3D-printen leidt tot het creëren van flexibele ontwerpen met meerdere materiaalopties. In de geneeskunde zijn er verschillende soorten medische hulpmiddelen, die elk hun eigen vereisten hebben, en vanwege de veelzijdigheid van deze methode is de vervaardiging van deze medische hulpmiddelen eenvoudiger.

Voordelen van 3D-printen

3D-printen is een proces dat binnen enkele uren kan worden uitgevoerd, dus als er een medisch hulpmiddel nodig is, kan het onderdeel onmiddellijk worden vervaardigd. Het machinaal bewerken kost nog steeds tijd en is duur, terwijl 3D-printen een van de snelste methoden is.

Helpt overbevoorrading te voorkomen

3D-printen werkt volgens de methode print on demand, dit betekent dat u geen voorraad medische hulpmiddelen hoeft aan te leggen, maar dat u deze binnen een mum van tijd kunt laten vervaardigen. Door minder overtollige voorraad te hebben, kan er veel ruimte worden bespaard.

Op kracht gerichte en lichtgewicht onderdelen

3D-printen staat bekend om het produceren van hoogwaardige onderdelen die in verschillende toepassingen worden gebruikt. Het is zeer geschikt voor de geneeskunde, omdat het kan helpen bij de vervaardiging van de meeste medische apparaten die voldoende kracht nodig hebben en toch licht van gewicht zijn.

3. Oppervlaktebehandeling van 3D-geprinte onderdelen

3D-geprinte onderdelen hebben na productie ook een extra oppervlaktebehandeling nodig voor een gladder oppervlak, afhankelijk van de lay-out van het object en het soort materiaal dat wordt gebruikt voor de productie ervan. Er zijn verschillende manieren waarop de oppervlaktebehandeling van deze onderdelen kan worden uitgevoerd, en sommige daarvan zijn als volgt:

schuren

Schuren is een zeer populaire methode waarmee de 3D-geprinte onderdelen kunnen worden afgewerkt. Het is een van de basisprocessen waarbij schuurpapier tegen het object wordt gewreven op een plek waar het oppervlak ruw is. Als het object onvolkomenheden en scherpe hoeken vertoont, kunnen deze worden gladgestreken.

De schuurtechniek is zeer kosteneffectief en geschikt voor de meeste materialen, en er zijn meerdere maten waarin het schuurpapier wordt geleverd en kan worden gekozen op basis van de grootte van het object.

Machining

3D-printen kan verder worden uitgerust met CNC-bewerking. Zodra het object door middel van 3D-printen is vervaardigd, kan het worden afgewerkt door middel van CNC-bewerking. Om een ​​fijne oppervlakteafwerking te verkrijgen, kan het voorwerp machinaal worden bewerkt en geslepen.

Deze oppervlaktebehandelingsmethode is bij uitstek geschikt voor objecten die nauwe toleranties vereisen en gebieden kunnen bereiken die diep en moeilijk te bereiken zijn voor afwerkingsdoeleinden.

Oppervlaktebehandeling van 3D-geprinte onderdelen

Bead Stralen

Een van de populaire methoden voor oppervlakteafwerking is 3D-printen. Bij dit proces worden plastic of glaskralen gebruikt, en wanneer ze op het ruwe oppervlak terechtkomen, worden deze gladgestreken en worden alle onvolkomenheden gladgestreken.

Vergeleken met schuren is parelstralen een snelle methode en helpt daarom bij het gladstrijken van de ontoegankelijke plekken.

Plating

Bij plateren wordt een dunne metalen laag op het oppervlak van het object aangebracht, vervaardigd door middel van 3D-printen met behulp van een elektrisch circuit.

Er zijn meerdere voordelen verbonden aan het kiezen voor deze methode van oppervlaktebehandeling. Het helpt de materiaaleigenschappen van het object te verbeteren, aangezien de plastic onderdelen gevoelig zijn voor breuk, en als ze op de juiste manier worden geplateerd, kunnen hun duurzaamheid en slijtvastheid worden verbeterd.

Schilderwerk

Schilderen is een ander zeer eenvoudig proces dat het uiterlijk van de objecten in een mum van tijd helpt verbeteren. Het helpt het oppervlak glad te maken en de gaten op te vullen, en tot op zekere hoogte helpt het zelfs bij het afdichtingsproces van het object.

4.De markt voor 3D-printen in de gezondheidszorg

De markt voor 3D-printen in de gezondheidszorg groeit gestaag. De technologische vooruitgang heeft de medische sector ertoe aangezet te investeren in onderzoek en ontwikkeling. Naarmate het aantal patiënten toeneemt, groeien ook de biomedische toepassingen die de marktgroei van 3D-printen stimuleren.

In het jaar 2020 is de waardering van de marktomvang van 3D-printen in de gezondheidszorg sector bedroeg $ 1036.58 miljoen. Er wordt echter verwacht dat deze in 5,846.74 $2030 zal bereiken, wat zal leiden tot een stijging van de CAGR van 20.10 procent tussen 2021 en 2030.

3D-printen in de gezondheidszorg

5.Materialen voor 3D-printen Medische prototypes?

Bij het 3D-printen worden verschillende materialen gebruikt als het gaat om medische prototyping, en enkele van deze materialen worden hieronder besproken:

Polymelkzuur

PLA is een vorm van plastic die zeer populair is bij FDM 3D-printen. Het is betaalbaar en zeer gemakkelijk om mee te werken als het om printen gaat en biedt biologische afbreekbaarheid. Met behulp van PLA- en 3D-printers werden tijdens COVID-19 zelfs werkende ventilatoren gemaakt om patiënten door medische professionals en ingenieurs te helpen behandelen. Het wordt ook gebruikt in veel orthopedische apparaten, zoals platen, fixatiepennen, schroeven en botsteigers.

Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS)

ABS is ook een vorm van plastic die wordt gebruikt bij 3D-printen, en het is een zeer lichtgewicht en sterk materiaal dat in vloeibare vorm kan worden gesmolten en bij afkoeling een vaste stof blijkt te zijn. Het wordt in de medische sector gebruikt voor de vervaardiging van modellen die worden gebruikt in operaties, prothesen en orthopedische korsetten.

Polyetheretherketon

PEEK is een hoogpresterende thermostaat die bestand is tegen chemicaliën en naadloze mechanische eigenschappen heeft. Het wordt in veel gevallen gebruikt in plaats van metalen en kent veel medische toepassingen die bestaan ​​uit implantaten en op maat gemaakte medische hulpmiddelen.

Titanium

Titanium is een veelgebruikt soort metaal bij 3D-printen en als het om de medische sector gaat, wordt het gebruikt voor de productie van chirurgische instrumenten en gewrichtsvervangingen. Veel implantaten zoals heup, knie en wervelkolom worden bij 3D-printen vervaardigd met behulp van titanium vanwege hun uitstekende mechanische eigenschappen en biocompatibiliteit.

Polyethyleenglycol

PEG is een vorm van plastic die wordt gebruikt bij 3D-printen en heeft biochemische eigenschappen die het geschikt maken voor de medische sector. Het wordt gebruikt voor het maken van kraakbeen-, bot- en vaatweefsel met behulp van 3D-printen.

6.Hoe werkt 3D-printen bij medische prototyping?

3D-printen werkt op verschillende manieren voor de ontwikkeling van uiteenlopende medische apparaten als het gaat om medische prototyping, en enkele daarvan worden hieronder besproken:

6.1 Aangepaste implantaten 3D-printen

Het printen van op maat gemaakte implantaten omvat een methode die wordt gevolgd voor het proces van 3D-printen, en omvat de volgende stappen:

6.2 3D-printen voor het maken van prototypen van medische apparatuur

3D-printen voor het maken van prototypen van medische apparaten omvat de onderstaande fasen:

6.3 3D-printen voor aangepaste apparaten en protheses

Om het 3D-printen voor op maat gemaakte apparaten en protheses uit te voeren, worden de onderstaande stappen gevolgd:

  • Er worden eerst 3D-scans gemaakt, zodat de anatomie en vereisten van de apparaten en prothesen kunnen worden begrepen en metingen kunnen worden beoordeeld.

  • Nadat de gegevens zijn verkregen, worden deze prothesen op maat ontworpen.

  • Zodra het ontwerp klaar is, worden de biocompatibele materialen gebruikt en wordt het 3D-printen voor deze apparaten laag voor laag uitgevoerd.

  • De vervaardigde apparaten worden vervolgens getest en indien nodig worden wijzigingen aangebracht om de perfectie van hun functie en pasvorm te garanderen.

blanco

7. Hoe krijg ik 3D-printdiensten?

Nu u bovenstaand artikel heeft doorgenomen, moet u nu goed op de hoogte zijn van alles wat met 3D-printen op medisch gebied te maken heeft en de relevante materialen die bij de productie worden gebruikt.

3D-printdiensten voor de productie van medische apparatuur zijn zeer gespecialiseerd. De efficiëntie en kwaliteit van de medische hulpmiddelen laten geen ruimte voor nalatigheid. Daarom moet AN-Prototype uw favoriete plek zijn bij het kiezen van de juiste dienstverlener.

Wij van AN-prototype Bied onze klanten altijd snelle doorlooptijden, producten van hoge kwaliteit en betaalbare kosten. Neem daarom vandaag nog contact met ons op voor uw offerte.

Meest populair

gerelateerde berichten

cnc-bewerking van roestvrij staal

De ultieme gids voor CNC-bewerking van roestvrij staal

Precisie CNC-bewerking van roestvrijstalen onderdelen is de keuze van industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector, de medische sector en het leger vanwege hun ideale mechanische eigenschappen. Roestvast staal heeft een uitstekende bewerkbaarheid en uitstekende uniformiteit, evenals een goede verwerkbaarheid en lasbaarheid, waardoor het ideaal is voor een verscheidenheid aan CNC-bewerkingsprojecten. Roestvrij staal is ook zeer taai

CNC verspanen van aluminium

De ultieme gids voor CNC-bewerking van aluminium

AN-Prototype is een toonaangevende dienstverlener op het gebied van CNC-bewerking van aluminium in China. We beschikken over een team van hooggekwalificeerde ingenieurs, machinisten en kwaliteitscontrolespecialisten die aluminium onderdelen met nauwkeurigheid en precisie kunnen vervaardigen.

Sheet Metal Fabrication

De ultieme gids voor plaatwerkproductie

Metaalgebaseerde producten worden op grote schaal gebruikt in vrijwel alle toepassingen. Elke industrie is op de een of andere manier afhankelijk van metaal, en de verschillende vormen van metaal kennen verschillende processen waarmee het kan worden gevormd en vervaardigd. Plaatwerkproductie is ook een populaire methode voor het vervaardigen van producten op metaalbasis. Zoals de naam al doet vermoeden, het blad

Buigen van plaatstaal

De ultieme gids voor het buigen van plaatmetaal

Veel van dergelijke componenten om ons heen in verschillende industriële toepassingen worden vervaardigd met behulp van metalen. Metalen componenten worden vervaardigd nadat ze verschillende processen hebben doorlopen; onder hen is het buigen van plaatstaal ook een van de meest prominente methoden. Het proces van het vervaardigen van componenten door middel van het buigen van plaatstaal wordt in verschillende industrieën waargenomen en is met vele typen uitgerust.

Plaatwerk lasersnijden

De ultieme gids voor lasersnijden van plaatmetaal

De talloze dingen om ons heen die voor verschillende toepassingen worden gebruikt, zijn gemaakt met behulp van meerdere methoden en materialen. De objecten waarbij metaal betrokken is, doorlopen vaak verschillende methoden voor het produceren van de verschillende op toepassingen gebaseerde producten. Een van de methoden voor het vervaardigen van producten op metaalbasis is het lasersnijden van plaatstaal. Als u bereid bent er meer over te weten

CNC verspanen van medische onderdelen

De ultieme gids voor CNC-bewerking van medische onderdelen

AN-Prototype, een ISO 9001:2015-gecertificeerd en ISO 13485:2016-gecertificeerd bedrijf voor snelle productie, is een expert in de productie van CNC-gefreesde medische onderdelen. De productie van medische onderdelen vereist nauwere toleranties en unieke materialen. AN-Prototype's eersteklas CNC-bewerkingsapparatuur, deskundige machinisten en strikte kwaliteitscontrole hebben ons bekend gemaakt op het gebied van medische precisiebewerking. Spuitgieten,

  • + 86 19166203281
  • sales@an-prototype.com
  • + 86 13686890013
  • TOP