La fabricación aditiva hace complejo, primero

1 de mayo de 2022 Por Contenido patrocinado

Por Tyler Stark, director sénior de fabricación aditiva e innovación, Spectrum Plastics Group

La fabricación aditiva (FA), también conocida como impresión 3D, comprende un conjunto innovador de tecnologías avanzadas que permiten la fabricación de una variedad de componentes y productos, con características notablemente complejas y de alta resolución que a menudo no se pueden lograr dentro de las limitaciones de la fabricación tradicional. métodos. Las nuevas tecnologías, equipos y materiales especializados de AM continúan ingresando al mercado a un ritmo acelerado. En última instancia, la FA avanzada fomenta la ingeniería creativa, la creación rápida e innovadora de prototipos y una transición fluida a la fabricación de alto volumen, lo que impulsa el diseño de dispositivos médicos.

Las tecnologías AM populares incluyen:

Aplicaciones médicas para AM

Las tecnologías de fabricación aditiva permiten a las empresas de dispositivos médicos desarrollar rápidamente dispositivos innovadores de próxima generación, que también se pueden escalar para satisfacer las cambiantes demandas de producción.

Los beneficios de la fabricación aditiva sobre los métodos de fabricación tradicionales, como el mecanizado, el moldeo por inyección y la extrusión, incluyen:

Procesos propietarios/personalizados

La AM en la industria médica continúa avanzando, especialmente en la cantidad de nuevos materiales AM con propiedades de ingeniería altamente específicas. Los avances de software y hardware también mejoran la precisión y el control del caudal, logrando piezas de alta precisión. Según la geometría y la complejidad de la pieza, las tolerancias pueden ser tan estrictas como +/-0,0005 pulgadas.

AM se ha convertido en un lugar común, pero con capacidades y ofertas limitadas para incorporar termoplásticos de alto rendimiento, que pueden proporcionar mucha más flexibilidad de diseño que los metales debido a la gran cantidad de materiales termoplásticos disponibles, como acrílico, ABS, nailon, PLA, policarbonato, poliéter. sulfona, PEEK, polietileno, uretanos y materiales personalizados. Estos materiales se pueden alterar mediante manipulación química o mecánica para mejorar las propiedades físicas, como la resistencia al impacto, la resistencia mecánica, la resistencia al calor, la resistencia química, la lubricidad, la resistencia a la abrasión, la resistencia a la esterilización, la biocompatibilidad, la transparencia y la baja absorción de agua.

Spectrum utiliza AM para procesar todos los materiales termoplásticos de grado médico. La consistencia del material es crítica para la confiabilidad y repetibilidad de AM. Para lograr el mayor control sobre la calidad y consistencia del material, Spectrum fabrica sus propios filamentos internos. Todos los productos están hechos de materiales y aditivos de grado médico USP Clase VI y/o ISO 10993 que son biocompatibles, trazables y certificados.

Fabricación aditiva de espectro

Spectrum ha desarrollado Spec+ Additive Manufacturing, su propio equipo AM patentado y procesos para crear productos médicos que otras compañías no pueden, como tubos de una o varias luces de grado médico de alta precisión, una novedad en la industria. Esta tecnología patentada produce prototipos de tubos multilumen, lo que amplía los límites de diseño, materiales y velocidad de los tubos de grado médico. El sistema Spec+ puede crear un tubo multilumen de longitud completa según las especificaciones en un solo día (en comparación, con el proceso de extrusión estándar, puede tomar hasta tres o más iteraciones de matriz y semanas antes de refinar un prototipo de extrusión multilumen). Spec+ simplemente imprime todo el perfil de extrusión a partir de la primera toma del material designado.

Avances futuros

La miniaturización es una tendencia dominante en la industria de dispositivos médicos. Los procesos y materiales de AM integrados, combinados con controles cuidadosos del sistema, pueden producir piezas de tamaño micro y ultra alta precisión que son adecuadas tanto para la creación rápida de prototipos como para la producción. Las tecnologías Spectrum AM pueden imprimir piezas increíblemente pequeñas de casi cualquier tipo de termoplástico, incluso de varios materiales juntos en una sola impresión. Las piezas pueden ser tan pequeñas que a menudo son difíciles de ver a simple vista.

Las ventajas de AM son muchas, incluida la creación rápida de prototipos, la personalización de productos y la creación de estructuras y texturas de superficies complejas que reducen el peso y mejoran el rendimiento a escala micro. AM tampoco requiere la costosa configuración y herramientas que requiere el moldeo por inyección tradicional o el mecanizado CNC. Esto también facilita el acceso a las herramientas puente para probar tiradas cortas antes de realizar costosas inversiones en herramientas.

Los materiales AM seguirán evolucionando a un ritmo acelerado, incluidos los materiales biorreabsorbibles. Los componentes implantables se están probando con diferentes sistemas AM para ver cómo varios materiales influyen en el rendimiento del producto, especialmente en el desgaste y la durabilidad. Los materiales también se mezclan durante el proceso AM para formar aleaciones "in situ". Las aleaciones in situ pueden tener mejores propiedades mecánicas que los metales individuales prealeados. Los compuestos plásticos también se pueden formar in situ durante la FA, lo que crea interesantes posibilidades de rendimiento mejorado.

Quizás la mayor ventaja de AM es la libertad de diseño que brinda a los ingenieros de dispositivos médicos, lo que les permite seleccionar entre una amplia gama de plásticos de grado médico, con características de materiales y componentes de diseño específicamente diseñados, para construcciones multimateriales y multidimensionales. El beneficio final de la FA es que las empresas de dispositivos médicos pueden inventar nuevos productos innovadores que mejoran enormemente el tiempo de comercialización.

Asóciese con el equipo técnico AM de Spectrum

Para obtener más información sobre las tecnologías avanzadas de fabricación aditiva Spec+ de Spectrum para dispositivos médicos, visite www.spectrumplastics.com o llame al 404-564-8560 para hablar directamente con nuestros expertos técnicos.

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