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Metall-3D-Druck erzeugt detaillierte dreidimensionale Formen, indem Metallpulver jeweils eine Schicht mit einem leistungsstarken Strahl schmilzt, wobei Methoden wie selektives Laserschmelzen (SLM) oder Elektronenstrahlschmelzen (EBM) . seine Hauptvorteile bestehen:
Fähigkeit zur Anpassung: Erstellen Sie 3D-Modelle, um die Ausrichtung auf Millimeter-Ebene mit den verbleibenden anatomischen Merkmalen auf der Basis von Patienten CT/MRI-Daten . zu erreichen.
Das Team kann poröse Gradientenstrukturen (Porosität 60–85%), biomimetische Gelenke und andere herausfordernde Strukturen aufbauen, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu erzeugen sind, einschließlich komplexer Strukturherstellung .
Schnellherstellung: Es dauert nur 72 Stunden vom Scannen bis zur Lieferung, 80% weniger als die üblichen Prozeduren .
2. Materialinnovation: bahnbrechend in der Funktionalisierung und Biokompatibilität .
Obwohl sein elastischer Modul von 110 GPA weit höher ist als der von Knochen (10-30 GPA), bietet herkömmliche Titanlegierung (Ti6al4v) einen herausragenden Korrosionswiderstand . Eine neue Generation von Materialsystemen überträgt diesen Engpass:
Ti Ta (75 GPA) und Ti Nb (45 GPa) stellen die Struktur des Materials unter Verwendung von Tantal/Niobium -Elementen ein, wodurch die Steifheit auf Werte verringert wird, die dem Knochen ähnlich sind .
Beschichtung der Oberfläche der Titanlegierung mit Hydroxyapatit (HA) oder Bioglass soll dem Wachstum von Weichgeweben helfen, mit ihnen zusammenzuwachsen. .
Intelligente Materialien: Form Gedächtnislegierungen-ähnliche Niti-Restern ihre voreingestellte Form unter dem Effekt der Körpertemperatur und dynamisch an Veränderungen der verbleibenden Gliedmaßenform . einstellen
Von der statischen Anpassung bis zur dynamischen Reaktion: Designoptimierung
Metal 3D-gedrucktes Prothese-Design hat sich über die Formulierung hinaus fortgeschritten, um eine Phase für die funktionelle Biomimetik zu werden:
Erstellen Sie Modelle von Gehmustern unter Verwendung von Finite -Elemente -Analysen und Entwerfen flexibler Gelenke (wie das Knöchelgelenk, die sich auf und nach etwa 15 Grad auf und ab bewegen können), um sich an verschiedene Bewegungssituationen anzupassen.
Optimierung der Druckverteilung: Bauen Sie eine Topologie -Optimierungsstruktur auf, um Hautdruckgeschwüre zu verhindern und den Spitzendruck an der Grenzfläche "Restlichen Glied" um 40 Prozent . zu senken
Anpassung der Textur (wie biomimetrische Hautstruktur) und Farbanpassungsdienste hilft, die psychologische Akzeptanz durch diese Elemente zu verbessern .
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