Expert Gids voor Polijsten van Metaalonderdelen in 3D-geprinte Medische Hulpmiddelen

Hoe Ruw en Glad te Balanceren in Orthopedische en Tandheelkundige Implantaten

De ontwikkeling van 3D-printtechnologie heeft een revolutionaire impact gehad op de medische hulpmiddelenindustrie, onbeperkte nieuwe mogelijkheden in productontwerp en massa-aangepasting openend. Echter, er is een interessante twist — de behoefte aan polijsten van metaalonderdelen — in sommige van de meest populaire toepassingen.

Specifiek, vanwege de ruwe afwerking en inherent porositeit van de 3D-geprinte oppervlakken, is metaalpolijsten vaak nodig voor de 3D-geprinte metaalonderdelen gebruikt voor orthopedische en tandheelkundige implantaten.

Oppervlakteafwerking en Porositeit van 3D-geprinte Metaalonderdelen

Er zijn een aantal methoden gebruikt om 3D-geprinte metaalonderdelen te maken. Bijvoorbeeld, ze kunnen gecreëerd worden in een speciale atmosfeer, zoals bij het bouwen van titaanonderdelen in een argonatmosfeer. Of 3D-geprinte metaalonderdelen kunnen gemaakt worden met direct metal laser sintering (DMLS), selectieve lasersmelting (SLM), elektronenbundelsmelting (EBM), of een ander proces.

Welke methode ook gebruikt, de aard van 3D-printen is dat drie variabelen de afwerking van een onderdeel en zijn dichtheid (of porositeit) bepalen:

• De "lift" laagstappen van het printproces
• De laserstraalgrootte
• De metaaldeeltjesgrootte

Waarom 3D-geprinte Metaalonderdelen Gebruiken voor Implantaten?

Naast de capaciteit voor massa-aangepasting, biedt 3D-printen van metaalonderdelen een specifiek voordeel voor orthopedische en tandheelkundige implantaten.

Namelijk, de combinatie van de drie metallurgische variabelen hierboven creëert een heel ruwe, poreuze afwerking die de fusie van bot en ander weefsel met het implantaat bevordert. Die fusie is kritiek voor het succes van de procedure.

Maar wat als u een gladde afwerking nodig heeft, zoals in een gewrichtsimplantaat waar goede slijtvastheidskenmerken nodig zijn? Dat is wanneer polijsten van metaalonderdelen in spel komt.

De Rol van Polijsten van Metaalonderdelen in 3D-geprinte Implantaten

Voor een toepassing zoals een 3D-geprinte knie-implantaat, moet een deel van het oppervlak ruw en poreus zijn om bot toe te laten om te fuseren met het implantaat. Echter, op het slijtoppervlak van de knie, hebt u een afwerking nodig die zo glad mogelijk is, om:

• Wrijving te verminderen
• Te zorgen dat het implantaat een redelijk lange leven heeft
• Het risico te verminderen dat het implantaat pijn veroorzaakt bij de ontvanger

Hetzelfde principe geldt voor heupen, schouders en andere typen implantaten waar zowel een slijtoppervlak als een oppervlak is dat met bot of ander weefsel moet fuseren.

In de VS alleen ondergaan elk jaar miljoenen mensen heup- of knievervangende chirurgie. In de afgelopen jaren zijn er een aantal goed gepubliceerde rechtszaken geweest gerelateerd aan:

• Apparaatfalen
• Pijn of letsel gelinkt aan deze typen implantaten
• Overmatige slijtage, wat ertoe leidt dat de apparaten — bedoeld om ongeveer 20 jaar te duren — vroegtijdig vervangen moeten worden

Gelukkig voor implantaatfabrikanten, kunnen de juiste afwerkingen bereikt worden door het combineren van het gebruik van 3D-printen en de juiste techniek voor het polijsten van metaalonderdelen.

Dit stelt bepaalde oppervlakken van 3D-geprinte metaalimplanten in staat om zo glad mogelijk gemaakt te worden terwijl andere oppervlakken de ruwheid en porositeit behouden die vereist zijn voor effectieve implantaat-naar-weefsel fusie.

De Doelstellingen Bij Het Polijsten van 3D-geprinte Metaalonderdelen

Er zijn een aantal manieren om metaalonderdelen te polijsten. De methoden variëren van arbeidsintensief en precies (en daarom duurder) handpolijsten tot diverse geautomatiseerde abrasie methoden en polijsten door laser of elektronenbundel. Het doel van al deze technieken is om een oppervlakteafwerking te verkrijgen die glad en vrij van porositeit is.

Voor het polijsten van metaalonderdelen gecreëerd door zeer precies 3D-printen, is de mogelijkheid om materiaalverwijdering strak te controleren van vitale belang. Het helpt ervoor te zorgen dat de oorspronkelijke vorm van het onderdeel — met al zijn strakke dimensionale toleranties — bewaard blijft.

In het algemeen betekent dat de polijsttechniek voor 3D-geprinte onderdelen de gespecificeerde gladheid moet bereiken tijdens het verwijderen van de kleinst mogelijke hoeveelheid materiaal. Dit is met name waar voor metaalonderdelen met complexe geometrieën, scherpe randen en fijn detail.

Daarom, bij het polijsten van metaalonderdelen voor 3D-geprinte orthopedische of tandheelkundige implantaten en andere medische hulpmiddelen, is de focus primair op het handhaven van toleranties. Dit is zelfs waar voor toepassingen waar er behoefte is aan een hoogglanzende, zelfs spiegel-achtige afwerking.

Aangepaste metaalpolijst is een gebied waar, afhankelijk van het type metaal gebruikt, Metal Cutting een oppervlakteafwerking van Ra 0,1 µm en lager kan bereiken terwijl strakke toleranties en minimale materiaalverwijdering gehandhaafd blijven. Het resultaat is een oppervlakteafwerking die de vereiste technische eigenschappen levert voor gebruik in implantaten en andere medische hulpmiddelen.

(Lees meer in onze blog Metaalpolijsten in een Wereld van 3D-geprinte Onderdelen.)

Expert Metaalpolijsten voor Implantaten en Medische Hulpmiddelen

Metal Cutting zal doorgaan om aan de veranderende behoeften van de medische hulpmiddelenindustrie en de nieuwste vooruitgang in medische technologie te voldoen. Als een precisie metaalfabrieksbedrijf, omvatten onze expert mogelijkheden zeer strakke tolerantie snijden, slijpen, lapperen en polijsten van alle metalen voor medische hulpmiddeltoepassingen.

We bieden ook secundaire operaties zoals buigen, hoeksnijden, en puntvormig maken en sleuven van kleine diameter buizen, draden en staven. Bovendien zijn wolfram en molybdeen producten, zoals draad, lint en staaf, beschikbaar.

Om meer te leren over het specificeren van precisie metaalbuizen voor uw medische hulpmiddelbehoeftes, download een gratis kopie van onze uitgebreide gids, Metaalbuizen in de 21e Eeuw: Wie Heeft Het Nodig? De Toekomst van Innovatie in Medische Hulpmiddelen.