積層造形はまず複雑になります

2022 年 5 月 1 日 スポンサー付きコンテンツ別

Spectrum Plastics Group、積層造形およびイノベーション担当シニア ディレクター、Tyler Stark 氏

3D プリンティングとも呼ばれる積層造形 (AM) は、従来の製造の制約内では達成できないことが多い、非常に複雑で高解像度の機能を備えた、さまざまなコンポーネントや製品の製造を可能にする革新的な一連の先進技術で構成されています。方法。 新しい AM 技術、機器、特殊な材料が急速に市場に投入され続けています。 最終的に、高度な AM は創造的なエンジニアリング、革新的なラピッド プロトタイピング、大量生産へのシームレスな移行を促進し、医療機器の設計を前進させます。

一般的な AM テクノロジーには次のものがあります。

AM 向けの医療アプリケーション

積層造形技術により、医療機器企業は次世代の革新的な機器を迅速に開発できるようになり、変化する生産需要に合わせて拡張することもできます。

機械加工、射出成形、押出成形などの従来の製造方法に比べて、積層造形には次のような利点があります。

独自の/カスタマイズされたプロセス

医療業界における AM は進歩し続けており、特に高度に特殊な設計特性を備えた新しい AM 材料の数が増えています。 ソフトウェアとハ​​ードウェアの進歩により、流量精度と制御も向上し、高精度の部品を実現します。 部品の形状や複雑さによっては、公差が +/-0.0005 インチまで厳しくなる場合があります。

AM は一般的になってきましたが、アクリル、ABS、ナイロン、PLA、ポリカーボネート、ポリエーテルなど、入手可能な熱可塑性プラスチック材料が膨大な数にあるため、高性能熱可塑性プラスチックを組み込む機能や製品は限られており、金属よりもはるかに高い設計柔軟性を実現できます。サルホン、PEEK、ポリエチレン、ウレタン、およびカスタム材料。 これらの材料は、化学的または機械的操作によって変更して、耐衝撃性、機械的強度、耐熱性、耐薬品性、潤滑性、耐摩耗性、耐滅菌性、生体適合性、透明性、低吸水性などの物理的特性を向上させることができます。

Spectrum は AM を使用して、すべての医療グレードの熱可塑性材料を処理します。 材料の一貫性は、AM の信頼性と再現性にとって重要です。 材料の品質と一貫性を最大限に制御するために、Spectrum は独自のフィラメントを社内で製造しています。 すべての製品は、生体適合性、追跡可能、認定された医療グレードの USP クラス VI および/または ISO 10993 の材料および添加剤から作られています。

スペクトル積層造形

Spectrum は、業界初となる高精度の医療グレードのシングルおよびマルチルーメン チューブなど、他社が製造できない医療製品を作成するための独自の AM 装置およびプロセスである Spec+ Additive Manufacturing を開発しました。 この独自の技術はプロトタイプのマルチルーメン チューブを製造し、医療グレードのチューブの設計、材料、速度の限界を拡大します。 Spec+ システムは、仕様に合わせた全長のマルチルーメン チューブを 1 日で作成できます (これに対し、標準的な押出プロセスでは、プロトタイプのマルチルーメン押出を改良するまでに最大 3 回以上のダイの反復と数週間かかる場合があります)。 Spec+ は、指定された材料の最初のショットから押し出しプロファイル全体を単純にプリントします。

将来の進歩

小型化は医療機器業界の主要な傾向です。 統合された AM プロセスと材料を注意深いシステム制御と組み合わせることで、ラピッド プロトタイピングと生産の両方に適した超高精度のマイクロサイズ部品を製造できます。 Spectrum AM テクノロジーは、ほぼあらゆる種類の熱可塑性プラスチックから信じられないほど小さな部品を印刷でき、複数の材料を 1 回の印刷で一緒に印刷することもできます。 部品は非常に小さいため、肉眼で見るのが難しい場合があります。

AM の利点は、ラピッド プロトタイピング、製品のカスタマイズ、重量を軽減し、マイクロ スケールでのパフォーマンスを向上させる複雑な表面構造とテクスチャの作成など、数多くあります。 また、AM では、従来の射出成形や CNC 機械加工に必要な高価なセットアップや工具も必要ありません。 これにより、ツールに高価な投資をする前に、ブリッジ ツールにアクセスして短期間の実行をテストすることも容易になります。

AM 材料は、生体吸収性材料を含め、急速に進化し続けます。 埋め込み型コンポーネントは、さまざまな材料が製品の性能、特に摩耗と耐久性にどのような影響を与えるかを確認するために、さまざまな AM システムで試験されています。 AM プロセス中に材料が混合され、「その場」合金が形成されます。 現場合金は、事前に合金化された個々の金属よりも優れた機械的特性を持つことができます。 プラスチック複合材料は AM 中にその場で形成することもできるため、性能向上の刺激的な可能性が生まれます。

おそらく AM の最大の利点は、医療機器エンジニアに提供される設計の自由度です。これにより、特に設計された材料特性と設計コンポーネントを備えた幅広い医療グレードのプラスチックから、多材料および多次元の構築に向けて選択できるようになります。 AM の究極の利点は、医療機器企業が市場投入までの時間を大幅に短縮する革新的な新製品を発明できることです。

Spectrum の AM 技術チームと提携する

Spectrum の医療機器向けの高度な Spec+ 積層造形技術の詳細については、www.spectrum Plastics.com にアクセスするか、404-564-8560 に電話して当社の技術専門家に直接話してください。

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