금속 3D 프린팅은 어떻게 고강도 의료 기기의 제조에서 기술적 문제를 어떻게 극복 할 수 있습니까?

May 08, 2025

레이저와 분말 사이의 순간 상호 작용을 통해 금속 3D 프린팅은 재료의 미세 구조를 정확하게 제어하여 기존의 야금 한계를 초월합니다 .

(1) 그라디언트 재료 설계

기술 원리 : 레이저 강도 및 스캔 속도를 포함하여 다양한 매개 변수를 통해 단일 조각 내부에서 구성 요소 구배를 얻을 수 있습니다 .

사례 : 30 gpa (피질 뼈와 일치하는) 표면 계수와 5 gpa의 내부 모듈러스 인쇄 (취상 뼈와 일치) ti -6 al -4 v/tin gradient aploy

인터페이스 결합 강도는 기존의 용접 기술보다 40% 더 많은 450 MPa로 제공됩니다 .

(2) 초음파 곡물 강화

Adopting super rapid cooling (>나노 결정질 구조를 얻기위한 10 ℃);

신장률은 12%로 유지되는 동안, CORC 합금의 항복 강도는 600 MPa에서 1200 MPa .로 상승되었습니다.

현미경 메커니즘은 탈구 강화 및 입자 경계 강화의 결합 된 영향을 포함합니다 .

기술 구현 : 직접 110 개의 실크 직물을 인쇄합니다.

니켈과 티타늄으로 만든 형상 메모리 합금에 의해 스트레스 회복이 개선된다.

적용 방향 : 심혈관 스텐트 방사형 지지력 최적화

금속 3D 프린팅은 토폴로지 최적화 결과의 직접적인 변환을 제공하고 설계 자유를 릴리스합니다 .

유한 요소 분석에 따라 최소 표면 구조를 생성하고;

압축 강도를 85% 유지하는 동안 티타늄 합금의 격자 구조는 고체 구조 .에 비해 무게가 40% 감소합니다.

기존의 가공 샘플보다 더 좋으면 피로 테스트는 10 ° 사이클 후에 균열이 없습니다 .

그라디언트 기공 설계

다공성은 꾸준히 50% (근위 뼈)에서 80% (원위 뼈)에서 꾸준히 상승하고;

임상 적 이점 : 60% 빠른 뼈 형성 속도; 스트레스 차폐 효과가 70% 줄어 듭니다.

0 . 3mm 조리개의 정밀 제어는 제조에서 전자 빔 용융 (EBM)을 통해 얻습니다.

기능적 통합 사례 : 약물 방출 구멍 및 뼈 유도 채널을 결합한 3D 인쇄 척추 퓨전 장치

공정 적용 : 이중 재료 인쇄 (티타늄 합금 + 바이오 세라믹)를 사용한 일회성 성형;

우리는 BMP -2 릴리스주기를 8 주로 연장하여 골 형성 효율이 50 % 증가했습니다 ..

금속 3D 프린팅의 디지털 특성은 고강도 도구의 제조 근거를 변경했습니다 .

프로세스 체인 압축

6 단계는 전통적인 과정을 구성합니다. 단조 → 가공 → 열처리 → 표면 처리; 3 차원 인쇄는 파우더 준비 → 인쇄 → 뜨거운 등방성 프레스 → 청소 .로 시작합니다.

45 일에서 7 일까지 단축주기가 존재합니다 .

품질 보증의 일관성

내장 센서 실시간, 내장 센서는 분말 침대 밀도 및 용융 수영장 온도를 포함한 12 개의 특성을 수집합니다. .

기계 학습과 정확도 95%를 기준으로 AI 프로그램은 기공 결함을 예측합니다. .

테스트 방법 : 산업 CT 3 차원 스캐닝 및 초음파 위상 어레이 테스트 .

뜨거운 등방성 프레스 (엉덩이) 내부 모공을 제거하고 3 배나 피로 수명을 향상시킵니다 .

40 MPa 이상의 결합 강도를 갖는 레이저 클래딩 히드 록시 아파타이트 층;

전자 빔 멸균이 재료 특성에 어떤 영향을 미치는지 확인하십시오 (δ σ 5%) .

임상 검증 : "실험실"에서 "수술실"에 이르기까지 금속 3D 프린트 고 강성기구는 철저한 임상 시험을 받고 있습니다.

사례 : 3D 프린트 다공성 탄탈 룸 금속 aceTabular 컵; 정형 외과 용도

후속 통계 5- 연도 생존율은 92%입니다. 기존의 개정 수술은 단지 85%.입니다.

골재 부피는 기존의 보철물의 부피를 40 % .보다 초과합니다.

심혈관 사용

제품 : 니켈 티타늄 합금 3D 인쇄 스텐트;

비슷한 스텐트시 방사상지지 12 N, 30% 개선;

임상 시험 : 밸브 변위 사고는 없었으며 12- 달의 개통 비율은 98%.입니다.

치과 용도 : 3D 인쇄 지르코니아 올 세라믹 크라운

Mechanical characteristics: flexural strength>후방 치아의 영역에 충분한 1200mpa;

장기 추적 : 2%, Edge Unfingness는 95%.

https : // www . China -3 dprinting . com/metal -3 d-printing/3d-printing-inconel -625- 터빈-블레이드 . html

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