Heraeus和Graz大学合作伙伴3D打印非晶金属医疗器械 - 3D印刷业爱游戏备用网址
医疗和牙科

贺利厄斯和格拉茨大学合作3D打印非晶金属医疗设备

贺利氏Amloy是一位冶金专家,正在使用格拉兹大学3D打印新颖的医疗器械由非晶金属制成。

作为医疗应用(摄像机)项目的临床添加剂制造的一部分进行,该研究将看到合作伙伴开发和测试新的合金粉末,用于最终用途植入物和假体。由于非晶合金的非凡力学性能,预计新的3D印刷设备将通过钢或钛的现有性能提供显着的性能改进。

Jürgen Wachter, Heraeus Amloy的负责人说,“作为CAMed项目的一部分,我们目前正在测试Amloy - zr02合金。它的主要成分是高纯锆,它已经被认证为生物相容性。”

一套由非晶金属制成的3D打印半径板植入物。通过贺利氏的照片。
一套由非晶金属制成的3D打印半径板植入物。通过贺利氏的照片。

常规医疗植入物的局限性

迄今为止,大多数基于金属的医疗植入物已经由不锈钢,钴 - 铬或钛制成。虽然这些合金在大多数情况下工作,但是它们通常在患者身体的身体中的变化力造成任何内容,即使它们是自定义3D印刷的。

以钛制肋弓为例,它每年被迫承受大约800万次呼吸动作。就钛材料而言,体温钛并不是那么有弹性,所以如果它没有以最佳的方式固定在周围的骨头上,植入物可能很难进入患者的胸腔。虽然每个呼吸周期施加最小的力,但周期的绝对数量最终会导致疲劳断裂,特别是在延长的时间。

澳大利亚医疗器械协调术先前已有3D印刷钛肋骨植入物。照片通过主动脉。
澳大利亚医疗器械协调术先前已有3D印刷钛肋骨植入物。照片通过主动脉。

非晶金属如何帮助?

非晶态金属或金属玻璃是通过对金属熔池进行震荡冷冻而形成的,这意味着材料中的原子没有足够的时间形成晶格结构。相反,原子凝固成不规则和无序的(非晶)结构,类似于玻璃。这使得合金具有一系列优异的物理性能,包括耐腐蚀、高强度和高弹性。正是这种强度和弹性的结合,使得这种材料如此适合永久负载应用,如医疗植入物。

贺利氏项目的最终目标是提高这些非晶金属的加工能力,使它们可以在大多数工业激光粉末床聚变系统上3D打印。通过3D打印植入物,医疗专业人员将能够创造下一代患者专用设备,以适应每个穿戴者的体质。在处理事故和肿瘤切除造成的损伤时,这种方法将会特别方便,因为这些事件之后植入物的放置会是一个复杂的过程。

贺利氏Amloy公司市场销售主管Valeska Melde总结道:“非晶态金属比钢和钛有许多优点:这种材料结合了强度和弹性的优点。它能很好地适应骨骼,促进恢复,而且耐受性也很好,因为它可以在植入时没有细胞变形。”

虽然该公司已经离开聚光灯一段时间,贺利氏是众所周知的生产世界上最大的3D印花无定形金属部件。齿轮在2019年印刷,是由公司的专有AMZ4金属粉制成,直径为110mm。

最近,贺利氏还与机床制造商合作TRUMPF推进使用用于工程应用的3D印刷无定形零件。通过提高材料的成本效率,当3D印刷时,合作伙伴旨在在商店地板上建立非晶金属部件的添加剂制造。

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特色图像显示一组3D印刷半径板植入物由无定形金属制成。通过贺利氏的照片。