隨著越來越多的用戶采用3D打印技術(shù)，該技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的影響持續(xù)增長，尤其是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，相信3D打印人造假肢和外科手術(shù)輔助工具早已為人所知。研究人員在制造醫(yī)療設(shè)備、植入物、假體等方面，取得了長足的進(jìn)步。

奧地利HAGE公司已與格拉茨大學(xué)和萊奧本礦業(yè)大學(xué)一起，利用高性能PEEK材料成功地打印出顱骨植入物，這是HAGE當(dāng)前開發(fā)的前沿技術(shù)IPRINT項(xiàng)目的一部分。

 

醫(yī)療植入物PEEK材料打印技術(shù)

 

醫(yī)學(xué)上，在頭部受傷或腫瘤切除需要的情況下，需要打開患者頭蓋骨進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)時(shí)會(huì)根據(jù)患者的CT數(shù)據(jù)利用塑料精確地研磨出植入物，用于第二次手術(shù)。目前，HAGE 3D的研發(fā)人員與格拉茨大學(xué)和萊奧本礦業(yè)大學(xué)的科學(xué)家們，已經(jīng)開發(fā)出一種新技術(shù)，在手術(shù)過程中植入物可在HAGE 3D打印設(shè)備的系統(tǒng)上直接制造出來。

 

HAGE3D與格拉茨大學(xué)醫(yī)學(xué)院以及萊奧本礦業(yè)大學(xué)合作，共同研發(fā)這種高度復(fù)雜的3D打印系統(tǒng)。它將根據(jù)計(jì)算機(jī)斷層掃描的圖像，在兩到三個(gè)小時(shí)內(nèi)創(chuàng)建手術(shù)中可隨時(shí)使用的植入物。主要使用醫(yī)學(xué)上準(zhǔn)許的高性能塑料PEEK材料進(jìn)行制造，加工溫度約為400℃。HAGE 140L 3D打印設(shè)備可以滿足材料和溫度的需求，在手術(shù)中制作合適的植入物。對(duì)病人來說好處就是手術(shù)只需要做一次。

HAGE 3D打印精準(zhǔn)的表面質(zhì)量

 

HAGE 140L3D打印機(jī)成型尺寸高達(dá)700 x 500 x 400 mm，成型倉溫度為85°C，亮點(diǎn)是打印頭的溫度可以達(dá)到450°C。HAGE 3D打印頭采用水冷保護(hù)，而且優(yōu)化后安全性能更強(qiáng)。與傳統(tǒng)3D打印頭相比，HAGE 3D打印機(jī)可以打印更高性能的材料，如PEEK、PET-G等。

HAGE 140L 3D打印機(jī)的打印頭是采用了HFFS（高速摩擦喂料系統(tǒng)），使打印速度可達(dá)150mm/s，提高了70%。在提高打印精度，同時(shí)構(gòu)建大尺寸模型時(shí)，保證打印速度。

HFFS打印頭改進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)，使用新的雙面皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)，主要與特殊材料的擠出過程相關(guān)。由于皮帶之間的支撐面長度超過35 mm，可以確保絲材具有較高的摩擦力使材料輸送速度更快。

此外，整個(gè)打印頭溫度是熱電耦控制的，為確保工藝的可靠性，打印頭需要恒溫。HFSS內(nèi)置的水冷系統(tǒng)可以防止材料過早被加熱，粘度發(fā)生變化，有助于系統(tǒng)持續(xù)進(jìn)料，保證熔絲的均一性。

HFFS打印頭的另一個(gè)特點(diǎn)是內(nèi)置雙面升降機(jī)構(gòu)和用于自動(dòng)校準(zhǔn)打印臺(tái)的高精度傳感器。用戶可以自動(dòng)校準(zhǔn)精度，獲得更好的表面質(zhì)量。

除了這一醫(yī)療項(xiàng)目外， HAGE專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)還在致力于其他特殊材料的前沿技術(shù)開發(fā)研究，包括高性能聚合物打印、不銹鋼及陶瓷打印、一體化金屬3D打印等技術(shù)，并在在汽車制造、航空航天、模具、醫(yī)療等領(lǐng)域，幫助用戶更快捷高效的完成生產(chǎn)。