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这些国内企业正发力医学3D打印金属材料领域
发布:lee_9124   时间:2018/4/8 17:09:57   阅读:436 
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医疗是3D打印钛制品的重要市场,钛骨骼、钛支架都可以通过3D打印制造出更贴合人体的产品。尤其是考虑到医学用的金属材料普遍比较昂贵,而3D打印在加工过程中减少了对材料的浪费,根据3D科学谷的市场研究,从长期发展的角度看,医学领域的金属产品将大部分被3D打印制造工艺替代。



图片来源:Materialise-玛瑞斯

那么在国内又有哪些企业正在发力医学领域的3D打印材料呢?本期,3D科学谷结合其市场研究情况为谷友列举一二。

-- 宝鸡瑞熙钛业 钛粉

根据宝鸡瑞熙钛业,截止2017年底,宝鸡瑞熙钛业生产外科植入物及3D打印用钛及钛合金材料达300多吨,产值达到6000多万元,近一半用于国际市场。

医用钛合金指用于制造植入人体内的医疗器件、假体或人工器官和辅助治疗设备的钛合金,一般要求比强度高、力学性质接近人骨,强度远优于纯钛,还具有耐疲劳、耐腐蚀及生物相容性优良等特点。目前在在医学领域中广泛使用的医用钛合金是Ti-6Al-4v ELI合金,但在使用中会析出极微量的钒和铝离子,其中析出的钒离子有毒性会引起不利的组织反应,铝离子会引起人体神经紊乱,降低细胞适应性等对人体造成危害的缺陷,上述问题已引起医学界的强烈关注,虽然可通过表面涂层与其它处理技术在一定程度上阻止钒、铝等有毒元素离子的扩散,但终归不是解决问题的根本办法,只有采用无毒性元素构成的合金才能彻底消除隐患。因此现使用的Ti-6Al-4v ELI合金等医用钛合金 已难以满足医学界对医用钛合金无毒、无害且能满足比强度高、力学性质接近 人骨、耐疲劳、耐腐蚀及生物相容性等医学使用要求。

根据3D科学谷的市场研究,还未见宝鸡瑞熙钛业在医用钛合金粉末方面有哪些创新的进展。不过在制备医用钛合金锭方面,宝鸡瑞熙钛业采用二次真空自耗熔炼法制备,医用钛合金具有良好的加工、成形性能,强度远优于纯钛,并具有耐疲劳、耐腐蚀及生物相容性优良等特点,有效解决了Ti-6Al-4v ELI合金等医用钛合金在使用中会析出对人体有害的钒、铝离子的技术难题,可广泛用于制造各种人工关节人工骨、骨固定器件、义齿等医学用途,具有良好的生物相容性,较一般的医用钛合金具有更高的使用安全性。

-- 成都优材科技 牙科钴铬合金粉末

钴铬合金被广泛应用于制造金属烤瓷冠桥和可摘局部金属支架等牙科修复体。成都优材科技采用特定的成分及配比,不仅使合金密度降低,实现了最终产品的轻量化,还在保证使用性能的同时,杜绝了最终的牙科钴铬合金中铍、镉和镍带来的毒性,大大增强了钴铬合金的生物相容性,且通过本发明制备方法,制备得到的粉末具有球形度好、空心球颗粒少、流动性好等优势,完全能够满足金属增材制造对于粉末的要求。

根据3D科学谷的市场研究,成都优材科技采用的是等离子熔化和雾化技术,制粉过程中,丝材原料以均匀速度流入制粉仓,到达等离子火炬加工熔化区之后,金属丝材被等离子体瞬间融化,接着被高速高温的氩气流雾化成球形粉末。 制粉过程中,合金熔化和雾化几乎是在同时进行,减少了合金熔炼过程中被氧化或氮化的可能。而且对比气雾化制备的粉末,空心球颗粒很少。

此外,成都优材科技还将等离子雾化技术用于纯钛以及钛合金球形粉末的制备,制备出的钛粉可以广泛应用在金属增材制造、粉末注射成型和热等静压等成型方式中,用于制造高精度的零件。

-- 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 超细球形钛合金粉

攀钢集团攀枝花钢铁研究院巧妙的利用了液滴状态下的钛合金的物理特性,并结合高压氩气,把感应熔炼系统和惰性气体雾化系统结合在了一起,从而实现了高效且低成本的生产球形钛合金粉。

根据攀枝花钢铁研究院,超细球形钛合金粉的制备方法生产效率高、能耗低;由该法制取的超细球形钛合金粉的颗粒呈球形,氧含量低、流动性好,是3D打印的良好原料;超细球形钛合金粉的制取设备更稳定可靠。


来源:3D科学谷
 
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