3D打印是一项革命性的技术,它开始改变医疗设备涂层的生产,为覆盖非常规几何形状提供了更大的可能性。我们采访了Formacoat的专家,了解该公司是如何将3D打印应用于医疗设备涂层的。
3D打印极大地提高了医疗设备涂层的可能性
3D打印通常被描述为能够改变未来行业的技术,但它在医疗设备中的应用已经从根本上升级了涂层的应用并简化了生产流程,从而使产品更快地推向市场。
3D打印在减少所需材料数量的同时增加结构强度的能力具有相当大的吸引力,可以提供更坚固的医疗设备和更轻的重量。
虽然作为一项技术仍处于相对早期的阶段,但3D打印在医疗设备涂层的应用中显示出成熟的能力,可以轻松覆盖新设备和现有设备的复杂几何形状。
一直在使用该技术的公司之一是位于明尼苏达州的涂料专家 Formacoat。 Formacoat 始终准备挑战极限,特别是在其高度创新的研发团队中,Formacoat 经常将实验作为其运营的基石,以加速创新并开发医疗器械涂层的新解决方案。
Formacoat 的项目经理兼高级研发工程师 Jesse Manley 承认,他最初开始在工作之外使用3D打印机来了解这项技术,但医疗设备涂层中应用的无数可能性很快变得显而易见。
“我们有能力成为原型甚至飞行员的微型工厂。 最终,在验证之后,制造零件。 因此,它可以帮助我们变得非常敏捷,”Manley 说。
“我们不必依赖很多其他因素。 而这部分垂直整合的成本基本上是购买树脂、粉末或长丝线轴形式的原材料,与交货时间和周围的不确定性相比,在开发延迟的情况下,这是相对便宜的。”
3D打印在医疗设备涂层中的应用越来越广泛
医疗设备行业才刚刚开始触及3D打印潜力的表面之下。 具有生物相容性的柔性3D打印材料可以在不久的将来改变医疗设备的性能。
然而,通过3D打印为固定装置生产复杂或非常规的形状,已经有可能节省大量的医疗设备开发时间,这可能需要机械师数周甚至可能是不可能的。
“这项技术用途广泛。 如果你把某些计划交给机械师,他们会把它还给你并说:“这绝对是一场噩梦”。 但我可以将它放入3D打印机中,然后在一到六小时内的任何地方,我都可以准备好一个全新的零件夹具,”Formacoat 的制造工程师 Riley Bretting 解释道。 “如果我要将其发送给机械师,可能需要一周到一个月的时间,具体取决于我们将要去的机械师的交货时间。 这项技术的敏捷性和多功能性令人惊叹,而且还在逐年增长。”
然后是3D打印通过由精确配制的材料组成的精细分层结构为设备提供的额外强度和多功能性。 “我们甚至开始使用具有生物相容性的尼龙。 与我们之前使用的生物相容性树脂相反,这种新树脂基于机械性能极大地扩展了功能,”Bretting 补充道。 “我们过去只能制造易碎的固定装置,但它们具有生物相容性。 现在我们的零件甚至可以变成灵活的甚至更坚固的固定装置。”
Bretting 谈到了3D打印为修复骨骼的医疗植入物提供的重大升级,例如,从传统的螺钉、钉子和板转变为新的形状和更轻、更坚固的结构。
他评论说:“3D打印使我们能够从标准化的工具和标准化的涂层工艺扩展到这一领域,使我们涂层的每个设备或涂层工艺所做的一切现在都可以简化为精确指定到单个部件。”
“我们通过3D打印机拥有非常强大的设计能力,可以为特定零件创建特定夹具。 但这不会花费我们数月的工作时间,因为我们可以在一夜之间打印出来。 而且它可以具有不可能用金属加工的设计特征。”
确保符合3D打印机的法规
然而,对于3D打印的所有潜力及其众多用途,必须克服有关法规和可追溯性的一些障碍。 与任何新技术一样,它的发展速度要比法规快得多。 在医疗设备等高度监管的行业中,遵守法规对于将产品推向市场至关重要。
有助于提供一些指导的是 Manley 注意到3D打印和涂层之间的交叉。 “3D打印可以是一个物理过程,但一些3D打印机是一个化学过程,它们涉及交联和类似的事情,这非常类似于我们在设备上涂上一层涂层,”他解释道。
“所以,你有一些原始组件,你有一个过程,然后最终你有一个清洁程序和一个固化程序。 如果您将这些与我们规范和验证涂层程序的方式类似地对待,那么它们有很多相似之处。”
为了解决这些问题,Formacoat 一直在从3D打印领域精心挑选的供应商那里寻求法规指导。
“关于如何调节和控制这些类型的过程存在很多谜团,因为这是独一无二的,”曼利补充道。 “我们与某些3D打印供应商合作。 因为它们可以帮助支持这种监管可追溯性途径,这正是我们正在推动的方向。 我们有通过法规进行追溯的要求,这使得我们的3D打印应用有点独特,因为我们需要一些额外的东西。
“每种涂料都有自己的批号,说明它是如何处理和配制的。 我们的团队记录所有原材料、所有时间和日期、所有护理条件,甚至溶剂批号,应有尽有。 围绕它仍然存在很多歧义,但这些都是需要解决的好问题。
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