1 Principio técnico: la influencia armónica de la optimización estructural y la elección del material .
La base del uso de la tecnología de impresión 3D con metal para mejorar la resistencia a la corrosión del dispositivo médico es su elección especial de la optimización de material y la potencia de optimización estructural .
Materiales elegidos:
La aleación de titanio (Ti6al4v), el metal médico más utilizado, forma naturalmente una fuerte capa protectora de dióxido de titanio (tio₂) en su superficie, que evita que lo oxide debido a los fluidos humanos . para las restauraciones dentales y los implantes ortopédicos, sus excelentes cualidades mecánicas y la biocompatibilidad lo convierten en el material de cheen el material de cheen.}}}}}}}}}}}}
En situaciones altamente friccionales, la aleación de cromo de cobalto muestra una excelente resistencia al desgaste y dureza; El recubrimiento de óxido desarrollado en la superficie mejora la resistencia a la corrosión aún más . Se usa principalmente en campos como juntas protésicas y stents cardiovasculares .
Estructura de titanio poroso: el método del lecho de polvo láser (PBF-LB) produce titanio poroso que modifica la rigidez del implante y estimula el desarrollo del tejido óseo por medio de su compleja estructura de poros, lo que permite la circulación de fluidos y reduciendo el riesgo de corrosión local .
Optimización de estructuras:
Diseño de poro complejo: la impresión 3D de metal simplifica la creación de estructuras de poros complejas que los métodos convencionales encuentran un desafío . a través de una distribución óptima de tensión, estos poros no solo aligeran el peso del equipo sino que también reducen la probabilidad de desarrollo de corrosión .
Materiales calificados funcionalmente: puede mejorar la resistencia a la corrosión en áreas específicas de un componente mientras mantiene su resistencia y resistencia general al cambiar la composición del material gradualmente dentro de la misma parte .
2 Caso clínico: Revolución de la corrosión de laboratorio a la sala
Varias situaciones clínicas han confirmado la superioridad del uso de la tecnología de impresión 3D con metal en términos de resistencia a la corrosión para equipos médicos .
Implantes ortopédicos:
Mediante el diseño estructural poroso, el heartech empresarial alemán produce moldes de oído personalizados que utilizan aleación de titanio impresa en 3D, por lo tanto, mejorando en gran medida la resistencia transpirable y la resistencia a la corrosión del equipo . de acuerdo con los comentarios de los pacientes, la comodidad aumenta en un 60%, y la eficacia de los audífonos mejora en un 20%.
La Turbopump de motores aeroespaciales de Tecnología SLM, creada juntas por la Universidad Politécnica del Noroeste y la Corporación de la Industria Aeroespacial de China, está hecha de una aleación especial de titanio que resiste bien la corrosión en condiciones difíciles .
Restauraciones dentales:
Hecho de material de aleación de titanio, el shell de auriculares impreso en 3D diseñado para músicos por la marca nacional QDC garantiza la resistencia del equipo bajo uso de alta frecuencia y logra un efecto de aislamiento de sonido {}}} db .
Demir et al . utilizaron la tecnología SLM para hacer stents cardiovasculares de aleación de cromo de cobalto mediante la optimización de los parámetros del proceso, lo que mejoró la densidad y la fuerza de los stents . La película de óxido desarrollada en su superficie previene suficientemente la corrosión sanguínea y aumenta la vida útil del stent .}}}}}}}}}}}}}}}}}
3 dificultades técnicas y comentarios sobre soluciones: pasar de laboratorios a aplicaciones masivas
Aunque la tecnología para la impresión 3D de metal ha demostrado grandes beneficios para mejorar la resistencia a la corrosión de los equipos médicos, su amplia aplicación aún confronta varias dificultades .
Limitaciones de los materiales:
Problemas de costos: los materiales de alto costo y de alto rendimiento como las aleaciones de titanio restringen su uso en equipos médicos desechables . Investigación de materiales de bajo costo como acero inoxidable de grado médico (como 316L) y la reducción de los precios de los materiales por la producción en masa son parte de la respuesta .
Materiales que degradan: para lograr tasas de degradación reguladas, las propiedades de descomposición rápida de los materiales biodegradables, incluidas las aleaciones de magnesio y las aleaciones de zinc in vivo, necesitan una optimización adicional a través del tratamiento de aleación o superficie .
Precisión de precisión e impresión posterior al procesamiento:
Uniformidad de la estructura fina: las cualidades mecánicas y la resistencia a la corrosión del equipo dependen de la homogeneidad de la estructura de poros, que de 0 . 5 mm tamaño de poro . Optimización de los parámetros de impresión como la potencia láser y la velocidad de escaneo ayudará a aumentar la precisión de la impresión.
Innovación tecnológica posterior al procesamiento: el equipo debe estar postprocesado, es decir, la impresión pulida y fundamental para eliminar los defectos de la superficie y aumentar la resistencia de la corrosión y la biocompatibilidad .
¿Cómo puede la impresión 3D de metal mejorar la resistencia a la corrosión de los dispositivos médicos?
May 06, 2025
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