选择 3D 医疗打印方法

3D 打印（又名增材制造）现在被用于广泛的工业和消费领域的许多应用。3D打印已经从一种可以打印塑料小饰品的小新技术发展成为当今最通用的制造方法之一。虽然技术含量较低的应用仍然被人们用于小型打印机，但大规模塑料打印和金属 3D 打印在商业层面的发展意味着 3D 打印部件现在已进入一系列高科技领域，包括喷气式飞机引擎。

但是医疗行业呢？医疗行业受到高度监管。零部件和设备需要符合医疗标准。此外，许多工艺、材料和产品在用于临床环境之前必须经过认证。尽管医疗部件的 3D 打印是一个相对较新的发展，但通过 3D 打印创建的许多医疗设备已成功用于临床环境中的个性化医疗程序，其中必须定制特定部件或设备以适合患者。

选择 3D 医疗打印方法

有几种 3D 打印方法可用，它们因打印的医疗设备类型和使用的材料而异。一些 3D 打印方法专门用于打印聚合物部件，而其他方法则专门用于打印金属部件，而有些方法能够打印这两种材料。根据需要打印的内容，所有方法都有其独特的优势和挑战。

有时，材料和工艺的成本会推动选择。其他时候，它是由使用特定材料创建特定几何形状或打印特征的能力驱动的。不过，有时它是由打印部件本身的最终性能以及哪种方法将提供最佳性能和表面光洁度驱动的。每种方法都有使医疗专业人员能够实现这些因素中的一个或多个的优点。

根据所需的设备、使用的机器和原材料，挑战可能包括成本、粗糙的表面、较差的机械性能（例如，如果使用错误的技术，则孔隙率和不良的微观结构）或低产量。然而，由于有多种专门技术，因此可以通过选择提供最佳优势和以最少的权衡完成的方法来避免许多这些因素。

那么，使用了哪些方法呢？虽然有一些较少使用的方法——如立体光刻和熔丝制造 (FFF)——三种常用方法——但预计具有最大商业发展和实际用例的方法是：

激光粉末床融合 (LPBF)

粘合剂射流

电子束熔炼 (EBM)

LPBF是一种基于激光的工艺，通常用于聚合物，但它开始用于金属和金属合金，也可用于陶瓷材料。

粘合剂喷射是一种加热喷嘴工艺，适用于聚合物。该工艺最近已扩展到金属和陶瓷，虽然它在所有方法中的产量最高，但成品零件的性能和质量有时不如其他方法高。因此，粘合剂喷射的使用通常归结为预期医疗设备的成本与性能，以及额外的表面处理和/或性能是否会对设备的成本有利。

EBM使用电子束将粉末熔化并融合成零件。它通常与金属一起使用，因为它提供了所有技术中最好的表面处理和材料特性。因此，EBM 通常是金属和金属合金的首选技术，尤其是高温合金，尽管其他方法也适用于金属。金属合金医疗设备通常是为长期使用和耐磨而制造的，因此通常为性能而建造是这些医疗设备超过成本的驱动因素。

结论

3D 打印正在许多工业和消费领域掀起波澜，并开始在医疗设备领域获得关注。现在可以使用多种 3D 打印方法来创建根据患者特定需求定制的聚合物、陶瓷和金属医疗设备。一些被认为非常适合医疗设备的 3D 打印方法包括 LPBF、粘合剂喷射和 EBM。由于每种方法都有优势和挑战，医疗专业人员在使用 3D 打印为患者定制医疗设备时通常会权衡几个因素，例如：

满足患者医疗需求所需的特性和表面光洁度

3D 打印方法使用给定材料创建独特几何形状或特征的能力

生产设备的总成本

审核编辑 黄昊宇