解析3D打印在微型醫(yī)療設備上的應用
用傳統(tǒng)加工手段制造模具不可避免地產生高昂的成本,使用3D打印制造這些丙烯酸原型,Potomac可以減少成本尺那,并縮短交貨時間。
Potomac Photonics是位于馬里蘭州巴爾的摩市的一家合同制造商家澈,經常會遇到3D打印現(xiàn)存的共同挑戰(zhàn):像構建方向丹自、分辨率和表面光潔度等等,但在Potomac的案例中蚀比,突破這些挑戰(zhàn)顯得尤為重要弹值。
這家公司以精密加工著稱,并能小規(guī)模地進行機器加工甩汞、激光切割和3D打印豫尽。微加工技術結合雙材料SLA 3D打印使這家公司能夠創(chuàng)建大量的醫(yī)療器械和設備組件,不僅是原型還有最終產品顷帖。
3D打印在這部分的工作Potomac主要依賴于一臺3D Systems公司的Projet 3500打印機美旧,這臺機器的打印層厚小至16微米(如需更小的尺寸特質則是通過微加工打印部件),這臺SLA打印機可以使用兩種材料贬墩,在打印蠟支撐和孔洞的同時打印聚合物榴嗅,打印結束后,支撐非常容易去除陶舞,下圖是該公司在醫(yī)療中的兩個應用案例嗽测。
這個3D打印的微流控模具原型是為生長的癌癥細胞提供培養(yǎng)微室,使用了Projet 3500
第一個案例是為“紀念斯隆凱特琳癌癥中心”制作的微流體模具肿孵,用于制造聚二甲基硅氧烷(PDMS)的微室唠粥,在可控的環(huán)境中培養(yǎng)癌細胞,這個培養(yǎng)微室常用于生物學和生物醫(yī)學應用程序停做,用傳統(tǒng)加工手段制造模具不可避免地產生高昂的成本晤愧,使用3D打印制造這些丙烯酸原型,Potomac可以減少成本雅宾,并縮短交貨時間。
圖中的元件是中耳的鐙骨假體的一個部分恃姨,從這些元件的質量來看擅锁,直接3D打印假體也許同樣很不錯
第二個案例是一組用于治療耳硬化癥的植入物組件,耳硬化癥是一種不正常中耳內鐙骨硬化宴今,鐙骨負責移動內耳液母谋,如果鐙骨硬化幽州,震動受限,聽力就會喪失堰哗。
這些部件是為波蘭華沙技術大學的微觀力學與光子學研究所制造匙戚,通過這些原型,證實了這些器件結構可以被植入一個顳骨中恐梅,在Potomac之前潭三,這個機構曾試圖尋找另外的3D打印方法,但是做不到這么小掀塞、這么精確的幾何圖形玖项,以及這次驗證所需的緊密度公差。而Potomac卻能很經濟地喂很、小批量地3D打印出來惜颇。
在這兩個案例中,蠟支撐都已被去除少辣,也沒有任何額外的后處理凌摄,要達到這一的效果,需要結合設備漓帅、反復試驗和試錯以及掌握專業(yè)的知識锨亏,打印機的分辨率做出了很大的貢獻,但是激光功率和定向等其他因素也發(fā)揮了一定的作用煎殷。
即使擁有過去的經驗和前期的工作屯伞,但是“有時候我們觸及了3D打印能做的極限,”Adelstein表示豪直,在這些案例中Potomac其實借助了微加工技術劣摇,比方說用3D打印實現(xiàn)盡可能的近凈成形,然后用激光實現(xiàn)最小的特征弓乙。
Potomac Photonics成立于1982年末融,位于Bwtech@UMBC技術研究園,屬于馬里蘭大學的大學研究園區(qū)暇韧,公司開展一些商業(yè)以及正度機構的醫(yī)療設備制造粮郁、生物技術和電子產品制造的合作項目,使用技術涵蓋從激光微加工到熱壓花作两,微加工的材料保留聚合物学咸、金屬、陶瓷和玻璃袒覆,按照所需功能骤顿,加工的產品尺寸小達1微米,該公司總裁兼CEO Mike Adelstein表示在某些案例中甚至更小。
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