3D 프린팅
의료 및 치과 분야에서 모든 환자는 고유한 문제와 솔루션을 가지고 있습니다. 이것이 종종 강력한 사용자 정의와 정밀도가 필요한 이유입니다. 그리고 맞춤형 솔루션 및 처리에 관해서는 적층 제조만큼 좋은 제조 기술이 없습니다. 실제로 3D 프린팅은 COVID-19 전염병과 같이 전 세계가 직면한 다양한 긴장에 대처할 수 있는 현지화된 옵션, 솔루션 및 도구를 제공합니다.
3D 프린팅으로 사용할 수 있는 생체 적합성 재료는 많이 있습니다. 이는 인체 조직과 접촉하는 임플란트, 보철물 및 의치 등에 올 때 가장 중요한 생물학적 시스템과 접촉할 때 반응하지 않는다는 것을 의미합니다.
기기 테스트에 대한 국제 표준인 ISO 10993은 생체 적합성 물질을 테스트하고 광범위한 위험 관리 및 위험 감소 전략의 일부로 사용하는 방법에 대한 정보를 제공합니다. 이러한 테스트를 통과하면 재료가 접촉해도 유해하지 않음, 즉 독성이 없거나 피부 자극을 일으키지 않음을 보장합니다.
살균은 박테리아와 바이러스 등이 없는 부품이나 장치를 만듭니다. ABS 30i와 같은 많은 재료는 감마선 및 알코올 살균과 같은 여러 방법으로 살균할 수 있습니다. 따라서 적층 제조는 멸균 부품을 생산하는 가장 저렴하고 좋은 방법입니다.
생체 적합성 외에도 보철, 의치 및 임플란트와 같은 교체 부품도 원래 신체 부위와 일치하는 유사한 물리적 특성을 보유해야 합니다. 예를 들어, 뼈 교체 또는 관절 부분은 단단하고 높은 압축 강도와 피로를 견딜 수 있어야 합니다. 티타늄과 같은 의료 산업에 적합한 많은 재료가 목적에 정확히 부합하며 AM의 도움으로 환자에 따라 맞춤화됩니다.
같은 환자는 두 명 없습니다. 예를 들어 환자의 경우에도 왼쪽 귀와 오른쪽 귀의 크기와 모양이 다릅니다. 모든 사람에게 적합하고 모든 사람이 편안하게 느끼는 보청기의 크기는 없습니다. 이는 AM의 가장 큰 장점인 커스터마이징이 필요함을 보여준다. Carbon DLS는 실제로 환자의 귀에 맞는 부드러운 탄성 중합체로 매우 정확한 부품을 생산할 수 있습니다.
적층 제조는 의료 및 치과 산업에서 많이 사용되는 신속한 프로토타이핑 기능으로 유명합니다. 환자의 턱선, 무릎 모델이든 의사는 2D X-Ray 보고서나 스캔 보고서 대신 실제 크기의 모델을 가지고 논의합니다.
또 다른 장점은 특정 환자의 데이터를 CAD 모델 형태로 저장할 수 있다는 점이다. 이는 환자별 임플란트를 준비하는 데 많은 도움이 되며 대부분 치과에서 정확한 치아 모양과 크기를 복제하는 데 도움이 됩니다.
1년에 많은 사고가 발생하고 그 결과 많은 사람들이 사지를 잃습니다. 그러나 보철물을 얻는 과정은 매우 쉽지만 여전히 매우 비쌉니다. 현장에서 AM의 출현으로 적절한 보철물 설계에서 제조에 이르기까지 이 값비싼 작업을 저렴하고 접근 가능한 옵션으로 만들었습니다.
3D 프린팅은 환자 맞춤형 보철물의 분석, 설계 및 제조를 훨씬 더 쉽게 만들었고 많은 사람들에게 구원의 은혜가 되고 있습니다. 이것은 치과에서도 마찬가지입니다. 턱과 치아를 분석하고 CAD로 다시 만든 다음 3D 프린팅으로 만드는 것이 훨씬 쉽습니다.
병원이나 연구 시설의 3D 프린터는 설계 및 인쇄를 훨씬 빠르고 저렴하게 여러 번 반복하여 혁신을 촉진하고 치료를 개선하는 데 도움이 됩니다. 실습생과 의대/치과대학생은 2D 보고서보다 라이브 모델을 통해 복잡한 사례를 이해하고 교육하기가 더 쉽습니다.
장기가 손상되어 치료가 필요한 경우 기증된 장기, 자가 이식 또는 다른 위치에서 가져와 손상된 위치에 배치한 조직의 이식을 통해 수행할 수 있습니다. 이것은 조직 공학의 일부입니다.
미래에 3D 프린팅은 많은 생명을 구할 수 있는 호환 가능한 재료로 프린팅하여 이식편 방법을 대체함으로써 이 프로세스에 혁명을 일으킬 수 있습니다. 세포 구조에서 두개골 교체에 이르기까지 이 부문에는 많은 범위가 있으며 연구원들은 미래에 큰 잠재력을 가진 실행 가능한 옵션을 만들기 위해 연구하고 있습니다.
응용 프로그램 | 프로세스 | 자료 | 기능 | 예시 |
보철물 | SLS, MJF | 나일론 PA 12 | 견고하고 유연하며 높은 인장 강도 | 의족, 팔다리 |
의료 장비 | FDM | ABS M30i | 생체 적합성, 살균 가능, 높은 충격 강도 | 상세한 해부학적 모델, 보철물 |
금형, 프로토타입 | FDM | PC ISO, ULTEM 1010 | 내열 및 충격 방지 | 신체 부품 몰드, 맞춤형 수술 가이드 |
고하중 및 열 조건 | FDM | PPSF | 내열 및 내화학성 | 의수, 프로토타입 |
웨어러블 | 탄소 DLS | SIL 30 | 열, 인열 저항, 유연한 엘라스토머 | 호흡기 마스크, 임플란트 |
맞춤형 정형 임플란트 | DMLS | 티타늄(Ti6Al4V) | 경질, 부식, 내열성, 비반응성 | 무릎 관절 및 뼈 교체 |
치과 및 정형 임플란트 | DMLS | 코발트 크롬(CoCr28Mo6) | 열, 부식, 마모 및 내화학성 | 치아, 관절 및 뼈 대체물 |
수술 도구 | DMLS | 스테인리스 스틸(17-4PH) | 내열, 저렴 | 수술용 칼, 쟁반 |
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3D 프린팅
5월 15일부터 19일까지 제조 엔지니어 협회(Society of Manufacturing Engineers)는 북미에서 가장 오래 지속되는 적층 제조 컨퍼런스인 연례 RAPID 행사를 개최했습니다. 작년에 전시회에 갔었는데, 쇼의 초점이 많이 바뀌어서 놀랐습니다. 작년에는 취미 생활을 목표로 하는 개인용 3D 프린터와 응용 프로그램이 더 많았습니다. 500달러 미만의 가정용 3D 프린터와 웨어러블 3D 프린팅 드레스와 신발과 같은 품목이 전시되었습니다. 올해 쇼의 초점은 크게 바뀌었고 상업/생산 솔루션, 즉 생산 환경 및 비즈니스
적층 제조란 무엇입니까? 3D 프린팅이라고도 하는 적층 제조(AM)는 더 가볍고 더 강력한 부품과 시스템을 만들 수 있는 산업 생산에 대한 혁신적인 접근 방식입니다. 이름에서 알 수 있듯이 적층 제조는 물체를 만들기 위해 재료를 추가합니다. 적층 제조(AM) 또는 적층 제조(ALM)는 일반적으로 층에 재료를 증착하여 3차원 물체를 생성하는 컴퓨터 제어 프로세스인 3D 인쇄의 산업 생산 이름입니다. GE Additive에 따르면 이것은 아날로그에서 디지털 프로세스로의 전환으로 가능해진 또 다른 기술 발전입니다. 지난 몇 년 동