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选择性激光烧结(SLS)技术及材料在昆明假肢矫形器领域的应用

2021-03-08 15:01:47

SLS成型,是采用离散/堆积原理,借助计算机辅助设计(CAD)与制造,昆明假肢公司利用红外激光作为热源来逐层扫描截面轮廓,使粉末的温度升至熔化点,进行烧结,直至完成整个模型。

SLS成型采用粉末材料,可分为金属和非金属。其中金属材料主要为钛合金、铝合金、铜合金以及高温合金等,非金属材料主要以热塑性塑料为主,常见的热塑性塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙(PA)等。随着增材制造业的不断发展,SLS成型材料又出现了如尼龙玻纤、尼龙碳纤维等复合材料。目前在云南假肢矫形器领域应用较多的材料有钛合金、尼龙和尼龙碳纤维。

钛合金具有质量轻、生物相容性高和良好的力学性能等优点,而且其粉末材料具有良好的可塑性和流动性,适用于SLS成型加工。目前已在假肢关节、脊柱矫形内固定系统和辅助器具外壳上得到应用。瑞士助听器制造商Phonak采用SLS金属3d打印技术,推出了一款3d打印钛合金外壳的助听器,其外壳强度显著高于树脂外壳,壁厚是树脂外壳的50%,为内部电子元件留出更多空间。

尼龙材料耐磨、韧性高、强度高、耐热性好,而且通过SLS成型的产品有良好的透气性能,是理想的3d打印假肢矫形器材料。近年来,昆明假肢采用基于尼龙粉末工业级SLS的3d打印技术,成功设计并制作了3d打印透气性接受腔一体化小腿假肢、3d打印脊柱矫形器、3d打印部分足假肢、3d打印踝足矫形器、3d打印义鼻、3d打印尼龙弹力仿生脚等多款产品,并相继应用于临床实验。

尼龙碳纤维材料不仅具有尼龙材料的优点,而且通过与碳纤维的复合成型,进一步加强产品的力学性能。BASF的子公司TriFusionDevices和Essentium设计生产的新型3d打印假肢腿,其接受腔采用碳纤维增强尼龙热塑性材料制成,可以在不削弱其结构的情况下进行小幅度调整,以确保患者舒适合身。在整个假肢生命周期中,接受腔可根据需要以2~3mm的增量进行调整。


昆明假肢公司

 


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