Medizinische Geräte benötigen sehr genaue Standards für Materialien, die gleichzeitig Machbarkeit, Sicherheit und Nutzen herstellen müssen:
Biokompatibilität
Die Substanz muss langfristig mit menschlichem Gewebe interagieren, ohne Toxizität oder immunologische Reaktionen zu induzieren. . Die Oxidschicht auf Kobalt-Chromlegierungen hat ähnliche Eigenschaften; Die Titanoxidschicht, die auf Titanlegierungen (wie Ti6al4v) gebildet wird
Fall: Die FDA hat die Titanimplantate von Amnovis mit Laserpulverbettschmelzen (LPBF) für die Verwendung in Wirbelsäulen- und orthopädischen Anwendungen . gelöscht. .
Korrosion resistent
Chemische Bedingungen, Desinfektionsmittel und Körperflüssigkeiten können Metallkorrosion verursachen. Mit kontinuierlicher Verwendung kann sich der Abbau der Passivierungsbeschichtung jedoch aus Edelstahl abbauen .
Mechanische Leistung ergänzt
The stuff must have mechanical qualities akin to those of human organs or bones. Even though the effective modulus of titanium alloy TC4 (around 110 GPa) is similar to that of bone (about 30 GPa), designing a porous structure can reduce the elastic modulus, which helps prevent the stress shielding effect.
Sterilisierbarkeit
Die Materialien müssen sterilisierende Techniken widerstehen, einschließlich Gamma-Bestrahlung, Ethylenoxid oder Hochtemperaturdampf . In diesem Sinne zeigen Titanlegierungen und Kobaltchromiumlegierungen Stabilität; Bestimmte Polymere können unter hohen Temperaturen verzerren .
Unterschiedliche Drucktechnologien variieren erheblich in ihrer Eignung für Metallmaterialien. Die Auswahl sollte jedoch von bestimmten technischen Funktionen abhängen .
Selektives Laserschmelzen (SLM)
Materialien relevant sind hier Titanpulver, Kobaltchrom, Edelstahl usw. .
Vorteile: Es kann komplizierte poröse Strukturen drucken, wie die Gitterstruktur orthopädischer Implantate, die die Entwicklung des Knochengewebes fördern .
Die Druckqualität leidet je nach Pulver -Homogenität und Sauerstoffinhaltsmanagement .
Laserpulverbettschmelzen oder LPBF
Zwei relevante Materialien sind Titanlegierungen und Nickel-basierte Hochtemperaturlegierung .
Hochgenannte und kleine Größe machen Vorteile für zahnärztliche und kraniofaziale Implantate .
Fall: Huashu High Tech registrierte ein medizinisches Gerät der Klasse III unter Verwendung der LPBF -Technologie nach dem Drucken eines thorakolumbalen Spinalfusionsgeräts .
Schmelzelektronenstrahlen (EBM)
Geeignete Materialien sind hohe Schmelzmetalle wie Titanium und Tantal .
Vorteile: Vakuumatmosphäre passt zum Drucken von Materialien und senkt die Oxidation .
Zwei Einschränkungen sind eher eingeschränkte Materialauswahl und hohe Ausrüstungskosten .