3D nyomtatás tantál
A 3D nyomtatás egy új feldolgozási módszer. Ennek a technológiának a legjelentősebb tulajdonsága, hogy az importált munkadarab modell alapján közvetlenül képes a végső háromdimenziós minta elkészítésére. A 3D nyomtatásban a lézerporágy-fúziót (LPBF) és az elektronsugaras olvasztást (EBM) gyakran használják tantál implantátumok feldolgozására. Az LPBF feldolgozó berendezés három raktárral rendelkezik, nevezetesen a porraktárral, az alakító raktárral és az újrahasznosító raktárral. Nyomtatás előtt a fémport előzetesen be kell tölteni a porraktárba. A feldolgozás során a port a formáló raktárban kaparóval egyenletesen eloszlatják, majd lézeres vagy elektronsugaras olvasztással, melegítéssel és megszilárdítással előre meghatározott alakra dolgozzák fel. A portartály rétegről rétegre emelkedik, a formázótartály rétegről rétegre ereszkedik le, és a rétegek egymásra helyeződnek és végül formálódnak.
Az LPBF technológia testre szabhatja a fém csontimplantátumokat a páciens kezelési területe szerint megfelelő formájú és méretű, hogy megfeleljen a páciens személyre szabott testreszabási igényeinek. A feldolgozás során a nagy energiasűrűségű lézersugár a modell által tervezett pályának megfelelően rétegről rétegre pásztázza, és az egyes rétegek pontosan rárakódnak a célformára, ezzel szabadságot érve el a munkadarab szerkezetének kialakításában. A tantál olvadáspontja magas, és a hagyományos feldolgozási módszerek túlságosan nem hatékonyak a tantál feldolgozásához. Az LPBF feldolgozás során azonnal felszabaduló nagyenergiájú lézersugár teljesen és gyorsan megolvasztja a tűzálló tantálport, ami nagymértékben csökkenti az orvosbiológiai tantál előállításának nehézségét és javítja a beültethetőséget. Felkészülési hatékonyság, a preoperatív felkészülési ciklus lerövidítése. A feldolgozás során fel nem használt por újrahasznosítható, és a nyomtatott minták rendkívül pontosak. Csak kis mennyiségű utólagos marásra van szükség, és az anyagfelhasználás magas, ami nagymértékben csökkenti a tantál implantátumok gyártási költségét. Ezen túlmenően, az LPBF képes porózus szerkezetek gyors előkészítését megvalósítani, hatékonyan megoldva a szilárd tantál beültethető eszközök túlzott tömegének és mechanikai tulajdonságainak nem megfelelő problémáit.
Termékeink
Az orvosi tantál 3D nyomtatását befolyásoló tényezők
A 3D nyomtatással előállított tantál orvosi fémimplantátumok mechanikai és biológiai tulajdonságait folyamatosan optimalizálni kell, hogy megfeleljenek a gyakorlati alkalmazások igényeinek és elkerüljék a lehetséges kockázatokat. Ebben a szakaszban a tantál 3D nyomtatását a következő két szempontból kell tovább fejleszteni:
(1) Az implantátumoknak meg kell felelniük a különböző betegek egyéni igényeinek, és jó illeszkedést kell elérniük a különböző sérült részekkel és deformált csontokkal. Ezért a termékfeldolgozási technológiának nagy szabadságot kell biztosítania a termék alakjára és méretére vonatkozó korlátozások csökkentése érdekében. Az implantátumnak alapvető mechanikai alátámasztást kell biztosítania az emberi testbe történő beültetés után, így az anyagnak jó szilárdságúnak és szívósnak kell lennie. A 3D nyomtatással készült tantál orvosi fémimplantátumok mechanikai tulajdonságai összefüggenek a feldolgozott por minőségével, a feldolgozási paraméterekkel és a hőkezeléssel. A megfelelő mechanikai tulajdonságok a megfelelő folyamatparaméterek beállításával érhetők el. A folyamatparaméterek azonban az anyag tényleges alakítási teljesítményéhez és szolgáltatási teljesítményéhez kapcsolódnak. A funkcionális kapcsolat még mindig tisztázatlan, és további feltárásra szorul.
(2) Az implantátumnak hosszú ideig kell szolgálnia az emberi szervezetben, és az emberi szövetsejtekre gyakorolt hatásnak a lehető legkisebbnek kell lennie a fertőzés elkerülése érdekében. Ebben a szakaszban a legtöbb tanulmány szabályozza a tantál implantátumok szerkezetét, hogy javítsa a tantál implantátumok biológiai teljesítményét. A 3D nyomtatott tantál fém szerkezeti tervezése azonban még további kutatásokat igényel.
(3) Az emberi csontok szerkezetük szerint kérgi csontra és szivacsos csontra oszthatók. A kortikális csont viszonylag sűrű és kemény, és a csont külső rétegében található; szivacsos csont háromdimenziós hálószerű trabekuláris szerkezettel rendelkezik, és a csont magjában található. A tiszta tantál rugalmassági modulusa általában meghaladja az 100 GPa-t, ami sokkal nagyobb, mint a szivacsos csont (0,01–1,57 GPa) és a kéregcsont (5–23 GPa) rugalmassági modulusa. Az implantátum és az emberi csont rugalmassági modulusa nem egyezik, és különböző feszültségek keletkeznek, amikor feszültségnek vannak kitéve, ami relatív elmozdulást eredményez a csontok között. A hosszú távú beültetés „stresszvédő” hatást vált ki. Az implantátum viseli a terhelés nagy részét, és deformálódhat, ami befolyásolja élettartamát és teljesítményét. Az emberi csontokra gyakorolt nyomásstimuláció hosszú távú hiánya az oszteoblasztok aktivitásának csökkenéséhez és az emberi csontok használaton kívüli sorvadásához vezet. A fém implantátum porózus szerkezetűvé van kialakítva. A porózus szerkezet alakjának és porozitásának beállításával a rugalmassági modulus változtatható, és több hely biztosítható a csontsejtek növekedéséhez és tapadásához, ami elősegíti az implantátum és a szivacsos csont közötti szoros érintkezést. kombájn.
3D nyomtató orvosi tantál implantátum tok
Az orvosi szabványok folyamatos fejlődésével és a "Made in China 2025" bevezetésével az additív gyártás által képviselt új előkészítési eljárások elősegítették hazám ortopédiai implantátumpiacának erőteljes fejlődését. 2015 óta hazám a csontimplantátumok második legnagyobb fogyasztója a világon. Jelenleg a csontimplantátum-termékek felhasználási forgatókönyvek alapján gerinc-, ízületi- és traumakategóriákra oszthatók. Közülük az acetabuláris csészék (ízületi implantátumok) és a csigolyaközi fúziós ketrecek (gerincimplantátumok) a leggyorsabban növekszik a kereskedelmi forgalomba hozatalban. A csontimplantátumok gyártásához szükséges anyagok közé tartoznak a fémek, kerámiák, polimerek és széntartalmú anyagok. A tantál, mint a fém csontimplantátumok tagja, nagy fejlődési potenciállal rendelkezik.
a. Gerinc termékek
Kínában végeztek klinikai kutatást a 3D-nyomtatott, csupa tantál gerincimplantátum-eszközökkel kapcsolatban. 2021 júliusában a Légierő Orvostudományi Egyetem Xijing Kórháza 3D nyomtatott tantálkúpot ültetett be a páciens kúphibás helyére, hogy elősegítse a hibás hely gyors gyógyulását. Mivel a páciens csigolyájában daganat volt, amely továbbra is összenyomta a gerincet, ezért a gerincdaganat három szegmenses hátsó en bloc reszekciójára volt szükség, és implantátumra volt szükség a hibás terület megtámasztására. A közönséges titán implantátumokhoz képest a tantálkúpok jobban képesek elősegíteni a csontok növekedését, és rugalmassági modulusuk jobban megfelel az emberi csontnak. Ezért a kórház végül tantál műcsigolyát választott implantátumként. Ennek a klinikai implantátum-toknak a sikere megerősíti a 3D nyomtatott, teljesen tantál implantátum-eszközök teljesítményét és gyakorlati megvalósíthatóságát.
b. Közös termékek
A tantál ízületi implantátumok klinikai kutatását korábban végezték. 2017-ben a Honvédségi Orvostudományi Egyetem tantál térdízületi párnát készített 3D nyomtatással, és csereműtétet hajtott végre egy 84-éves páciensen. A 3D nyomtatás előtt a páciens CT-vizsgálati eredményei alapján először megépítették az implantátum modellt, és a számítógépen szimulálták a protézis beültetést. Ismételt szimulációk és módosítások után személyre szabott nyomtatás történt. A személyre szabott termék durva felülettel és trabekuláris szerkezettel rendelkezik, amely hozzájárul az implantátum és az emberi csont hosszú távú stabilitásához és jó posztoperatív eredményt biztosít.
c. Trauma termékek
2019 áprilisában a Xiangya Kórház által kifejlesztett 3D-nyomtatott trabekuláris szerkezetű tantál stentet sikeresen beültették egy femorális nekrózisban szenvedő betegbe. Ez volt a világ első tantál fém stent beültetési műtétje. A tantál stent teteje és az emberi csont közötti érintkezési pont ív alakú, ami hasonló az emberi csont görbületéhez. Amikor a stent feszültség alatt van, sok érintkezési pont van az emberi csonttal, és a nyomás viszonylag egyenletes, ami megakadályozhatja az implantátum károsodását.
Következtetés
A 3D nyomtatási technológia fejlődése szélesebb teret biztosított a tantál orvosi alkalmazásának. A tantál alkalmazási piaca jelenleg a gyors fejlődés szakaszában van. Egyrészt az orvostechnika folyamatos fejlődésével és a lakosság elöregedésével az ortopédiai implantátumok iránti igény tovább növekszik; másrészt a 3D nyomtatási technológia folyamatos fejlődésével a nyomdai anyagok fajtái és tulajdonságai is tovább bővülnek. Növekedés.
Összességében elmondható, hogy a 3D-nyomtatott tantál piaca széles kilátásokkal rendelkezik, de folyamatos technológiai innovációt és orvosi felügyeletet is igényel az egészséges fejlődés elősegítése érdekében.
A Baoji Yusheng Metal Technology Co., Ltda ritka fémek kiváló szállítója. Az anyagok közé tartozik a tantál, nióbium, vanádium, cirkónium, hafnium és volfrám. Különféle profilokat tudunk biztosítani, mint például: rudak, lemezek, huzalok, gyűrűk, lemezek és csövek, fólia stb.Ha kérdése van a termékkel kapcsolatban, bármikor kapcsolatba léphet velünk.
Értékesítés
Baoji Yusheng Metal Technology Co., Ltd.
www.tantalumysjs.com
