چگونه چاپ سه بعدی فلزی می تواند مقاومت در برابر خوردگی دستگاه های پزشکی را بهبود بخشد؟

1 اصل فنی: تأثیر هارمونیک بهینه سازی ساختاری و انتخاب مواد .
اساس استفاده از فناوری چاپ سه بعدی با فلز برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی دستگاه پزشکی ، انتخاب مواد ویژه آن و قدرت بهینه سازی ساختاری است.
مواد انتخاب شده:
آلیاژ تیتانیوم (TI6AL4V) ، متداول ترین فلز پزشکی ، به طور طبیعی یک لایه محافظ قوی از دی اکسید تیتانیوم (Tio₂) را بر روی سطح آن تشکیل می دهد ، که آن را از زنگ زدگی به دلیل مایعات انسانی متوقف می کند .} برای ترمیم دندان و کاشت های ارتوپدی ، ویژگی های مکانیکی عالی و بیولوژیک آن را ایجاد می کند.
در شرایط بسیار اصطکاک ، آلیاژ کروم کبالت مقاومت و سختی سایش فوق العاده ای را نشان می دهد. پوشش اکسید توسعه یافته بر روی سطح ، مقاومت به خوردگی را حتی بیشتر .} در درجه اول در زمینه هایی مانند اتصالات پروتز و استنت های قلبی عروقی.}}}}}}
ساختار تیتانیوم متخلخل: روش ذوب بستر پودر لیزر (PBF-LB) تیتانیوم متخلخل ایجاد می کند که سفتی ایمپلنت را تغییر می دهد و رشد بافت استخوان را با استفاده از ساختار منافذ پیچیده آن تحریک می کند ، بنابراین امکان گردش مایعات و پایین آمدن خطر خوردگی محلی.}
ساختارهای بهینه سازی:
طراحی پیچیده منافذ: چاپ سه بعدی فلزی ، ایجاد ساختارهای منافذ پیچیده را ساده می کند که روشهای معمولی از طریق توزیع استرس بهینه {{1} چالش برانگیز می یابند ، این منافذ نه تنها وزن تجهیزات را سبک می کنند بلکه احتمال رشد خوردگی را کاهش می دهند.}
مواد درجه بندی شده عملکردی: شما می توانید مقاومت در برابر خوردگی را در مناطق خاص یک مؤلفه بهبود بخشید و ضمن حفظ قدرت و مقاومت کلی آن با تغییر ترکیب مواد به تدریج در همان قسمت .
2 مورد بالینی: آزمایشگاه برای انقلاب خوردگی
چندین موقعیت بالینی برتری استفاده از فناوری چاپ سه بعدی با فلز را از نظر مقاومت خوردگی برای تجهیزات پزشکی. تأیید کرده است
ایمپلنت های ارتوپدی:
با استفاده از طراحی ساختاری متخلخل ، Heartech تجارت آلمانی با استفاده از آلیاژ تیتانیوم چاپی سه بعدی ، قالب های گوش شخصی را تولید می کند ، بنابراین با توجه به اظهارنظرهای بیمار ، قابلیت تنفس و مقاومت در برابر خوردگی تجهیزات را افزایش می دهد ، با توجه به اظهار نظرهای بیمار ، راحتی 60 ٪ افزایش می یابد و اثربخشی سمعک ها با 20 ٪ {5.}
TURBOPUMP موتور هوافضا Technology Technology ، که توسط دانشگاه علوم و صنعت هوافضا در شمال غربی و چین ایجاد شده است ، از یک آلیاژ تیتانیوم ویژه ساخته شده است که در شرایط سخت در برابر خوردگی مقاومت می کند {0.}}}}}}
ترمیم های دندانپزشکی:
ساخته شده از مواد آلیاژ تیتانیوم ، پوسته هدفون چاپ شده سه بعدی که برای موسیقی دانان توسط نام تجاری داخلی QDC طراحی شده است ، استقامت تجهیزات را تحت استفاده فرکانس بالا تضمین می کند و به یک اثر جداسازی صدا -35} {4.}} دست می یابد.
Demir et al . از فناوری SLM استفاده کرد تا با بهینه سازی پارامترهای فرآیند ، استنت های قلبی عروقی آلیاژ کبالت را با بهینه سازی پارامترهای فرآیند ، که باعث بهبود چگالی و استحکام استنت ها شده است.} فیلم اکسید توسعه یافته بر روی سطح خود به اندازه کافی مانع از خوردگی خون می شود و عمر استنت را افزایش می دهد .
3 مشکل و اظهارات فنی در مورد راه حل ها: انتقال از آزمایشگاه ها به برنامه های انبوه
اگرچه فناوری چاپ سه بعدی فلزی مزایای زیادی در تقویت مقاومت در برابر خوردگی تجهیزات پزشکی نشان داده است ، اما کاربرد گسترده آن هنوز هم با چندین مشکل روبرو است.
محدودیت های مواد:
مسائل مربوط به هزینه: مواد پر هزینه و با کارایی بالا مانند آلیاژهای تیتانیوم ، استفاده از آنها را در تجهیزات پزشکی پرتاب محدود می کند. بررسی مواد کم هزینه مانند فولاد ضد زنگ درجه پزشکی (مانند 316L) و کاهش قیمت مواد با تولید انبوه بخشی از پاسخ {7 {}}}}}}
موادی که تخریب می کنند: برای دستیابی به نرخ تخریب تنظیم شده ، خصوصیات سریع تجزیه مواد زیست تخریب پذیر ، از جمله آلیاژهای منیزیم و آلیاژهای روی در داخل بدن ، نیاز به بهینه سازی اضافی از طریق آلیاژ یا تصفیه سطح {0.
دقت پس از پردازش و دقت چاپ:
یکنواختی ساختار خوب: خصوصیات مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی تجهیزات به همگن ساختار منافذ بستگی دارد-از اندازه منافذ 0 . 5. بهینه سازی پارامترهای چاپی مانند قدرت لیزر و سرعت اسکن به بالا بردن اعتبار چاپ کمک می کند.
نوآوری تکنولوژیکی پس از پردازش: تجهیزات باید پس از پردازش شوند-یعنی چاپ جلا و پس از زمین برای از بین بردن نقص های سطح و افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زیست سازگاری {{4}

https: // www .} China-3 dprinting . com/metal-3 d-printing/ti6al4v -3 d-printing-medical-implant-parts {12} html html