Eplus3D promuove l'innovazione medica: La stampa 3D del metallo per le soluzioni implantari

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Hangzhou, Cina - 20 marzo 2025 - Negli ultimi anni, il rapido sviluppo della tecnologia di fabbricazione additiva (AM) ha determinato progressi significativi nella ricerca, nello sviluppo e nella produzione di impianti medici. L'integrazione della tecnologia di stampa 3D AM (Metal Additive Manufacturing) ha rivoluzionato l'industria medica, consentendo soluzioni mediche altamente personalizzate e biocompatibili.

Introduzione

La stampa 3D in metallo offre vantaggi significativi nell'osteosintesi, un metodo chirurgico per fissare i frammenti ossei. La produzione additiva consente di creare placche, viti e altri dispositivi di fissaggio personalizzati che si adattano perfettamente alle caratteristiche anatomiche di ciascun paziente. Ciò garantisce una fissazione sicura e accelera il processo di guarigione.

Le sfide della produzione tradizionale

Uno sviluppatore e produttore di impianti per la chirurgia spinale, la neurochirurgia e l'osteosintesi ha dovuto affrontare sfide significative nella produzione di placche per l'artrodesi della spalla. Questi dispositivi sono utilizzati per resecare la testa omerale in caso di danni ai legamenti della spalla. Tuttavia, la produzione di questi prodotti con metodi tradizionali rappresenta una sfida perché richiede tempo e risorse aggiuntive per la progettazione e la costruzione di utensili specializzati. Allo stesso tempo, sorgono difficoltà con una geometria così complessa. Oltre alla lavorazione, sono spesso necessarie operazioni di piegatura, ma questa tecnologia non è molto precisa e non garantisce il necessario grado di ripetibilità.

La soluzione: Tecnologia di fusione a letto di polveri metalliche

Per affrontare queste sfide, è stata scelta come soluzione la tecnologia Metal Powder Bed Fusion (MPBF). L'uso della tecnologia di stampa 3D ha permesso di creare un prototipo completamente funzionale del prodotto in un breve periodo di tempo. Inoltre, ha ridotto in modo significativo i costi di sviluppo di un prototipo protesico.

Nella produzione di placche per artrodesi della spalla, la stampante 3D EP-M260 di Eplus3D ha dimostrato prestazioni eccezionali. La EP-M260 è una macchina MPBF di medie dimensioni con un volume di costruzione di 260 mm × 260 mm × 390 mm. Supporta configurazioni a laser singolo e doppio e può lavorare una varietà di materiali ad alte prestazioni, tra cui leghe di titanio, acciaio inossidabile e leghe di alluminio.

Processo di produzione

Per la produzione di placche per artrodesi di spalla, il materiale selezionato è la lega di titanio VT6, certificata per uso medico. La stampa ha richiesto circa 12 ore, la lunghezza del prodotto era di 25 cm con un'altezza dello strato di 30 μm.

Al termine della stampa, il prodotto è stato trattato termicamente a circa 700 gradi Celsius per due ore per alleviare le tensioni residue. Successivamente, le strutture di supporto sono state rimosse con strumenti manuali e poi sabbiate.

Nel prodotto sono presenti filettature coniche, che sono state rimosse dal modello 3D per un taglio più preciso con metodi di lavorazione tradizionali. Durante la fusione, si possono verificare ritiri e deformazioni dovuti all'espansione e alla contrazione termica. Questo può influenzare la forma e le dimensioni della filettatura, oltre a renderla irregolare.

In questa situazione, il modo più affidabile e preciso per creare filettature su parti metalliche è quello di progettare fori con un determinato diametro. Le filettature possono poi essere tagliate con il CNC o a mano. In questo modo si ottiene una superficie liscia e dimensioni precise che soddisfano le specifiche standard.

Infine, le placche per l'artrodesi della spalla sono state prodotte con successo con alta precisione e geometrie complesse, adattandosi con precisione alle caratteristiche anatomiche di ciascun paziente per ottenere la personalizzazione.

Vantaggi tecnici della EP-M260

La stampante 3D EP-M260 eccelle nelle applicazioni mediche e industriali grazie alla sua capacità di stampare ad alta densità, raggiungendo densità di materiale fino al 99,9% per la massima resistenza e affidabilità. Il sistema a doppio laser e la strategia ottimizzata di applicazione degli strati migliorano significativamente la velocità e l'efficienza di stampa, mentre il sistema di monitoraggio intelligente garantisce una qualità costante grazie al controllo del processo in tempo reale. Con un volume di costruzione di 260 mm × 260 mm × 390 mm e il supporto di un'ampia gamma di materiali biocompatibili, tra cui il titanio e l'acciaio inossidabile, la EP-M260 è ideale per la produzione di parti di medie dimensioni, altamente personalizzate e con geometrie complesse, diventando così un potente strumento per la produzione di precisione.

Vantaggi per l'industria medica

La tecnologia di stampa MPBF offre vantaggi trasformativi per l'industria medicale, garantendo alta precisione e qualità attraverso la fusione di polveri metalliche al laser, consentendo la produzione di impianti complessi e specifici per il paziente con geometrie intricate.

Utilizzando materiali biocompatibili come il titanio e le leghe di cobalto, garantisce dispositivi medici sicuri e duraturi, adattati alle esigenze anatomiche individuali. Inoltre, l'MPBF riduce gli scarti di materiale, abbassa i costi di produzione e aumenta l'efficienza con velocità di lavorazione più elevate, consentendo ai produttori di soddisfare i rigorosi standard medici e migliorando al contempo i risultati del trattamento e la produttività operativa.

Prospettive future

Il successo della produzione di placche per l'artrodesi della spalla evidenzia l'immenso potenziale della tecnologia di stampa 3D in metallo di Eplus3D nel settore medico. Con il continuo progresso della tecnologia di produzione additiva, verranno introdotti nel settore medicale altri materiali biocompatibili e nuovi processi, offrendo ai pazienti migliori opzioni di trattamento.

Eplus3D rimane impegnata a promuovere l'innovazione nella tecnologia di produzione additiva, a offrire soluzioni efficienti e affidabili al settore medico e a sostenere lo sviluppo di un'assistenza sanitaria personalizzata.

Per ulteriori informazioni, contattateci: https://www.eplus3d.com/contact/

Informazioni su Eplus3D

Dalla fondazione della prima macchina PBF in Cina nel 1993, Eplus3D è impegnata nella ricerca e nello sviluppo di sistemi di produzione additiva di livello industriale e di tecnologie applicative che utilizzano la tecnologia di stampa 3D MPBF™ (Metal Powder Bed Fusion) e PPBF™ (Polymer Powder Bed Fusion). Eplus3D fornisce soluzioni applicative professionali per i settori dell'aerospaziale e dell'aviazione, dell'energia, dell'oil & gas, dell'automotive, degli utensili, della sanità, dei beni di consumo e della produzione di precisione.

Eplus3D dispone di quattro stabilimenti a Pechino, Hangzhou, Stoccarda e Houston, con un investimento annuale in ricerca scientifica superiore al 20% del fatturato, con brevetti d'invenzione completi, brevetti di modelli di utilità, diritti d'autore sul software e brevetti d'aspetto. L'azienda ha ottenuto grandi risultati nello sviluppo di design, processi, software, materiali e post-elaborazione per la produzione additiva e ha implementato con successo soluzioni AM presso i clienti di oltre 40 paesi e regioni, come Europa, Americhe, Medio Oriente, Asia orientale e Sud-est asiatico.

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