Całkowita wysokość gwoździa drenażowego stosowanego w chirurgii jaskry to zaledwie 2,5 mm, a średnica sprężyny to zaledwie 20 μm (mikrometr). Jaka jest koncepcja tej precyzji?
Aby dokonać prostego przeliczenia, średnica dorosłego włosa wynosi od 50-60 μm, podczas gdy sprężyna użyta w „cierniu oka” odpowiada zaledwie 1/3 grubości włosa. Kiedy urządzenia medyczne są tak małe, że można je zobaczyć tylko pod mikroskopem, w grę wchodzi ultraprecyzyjny druk 3D.
Kiedy technologia druku 3D wkracza do przemysłu z laboratorium i błyszczy w dziedzinach zastosowań dentystycznych, hodowli komórkowych, dostarczania leków, lotnictwie i innych dziedzinach, wyższe wymagania dotyczące precyzji stały się jednym z kierunków rozwoju tej technologii. Biorąc również przykład gwoździa drenażowego, przy użyciu drukarek 3D 50 μm, 30 μm i 10 μm do wytworzenia tego „ciernia w oku”, im wyższa dokładność, tym lepsza jakość i gładkość gwoździa drenażowego.
Jakie niespodzianki przyniesie nam technologia druku 3D w dziedzinie medycyny po tym, jak dokładność będzie nadal rosła?
z ziemi niczyjej
W ciągu ostatnich 40 lat technologia druku 3D znalazła zastosowanie w wielu dziedzinach medycyny.
W 2015 roku FDA zatwierdziła umieszczenie pierwszego leku przeciwpadaczkowego wydrukowanego w 3D „Levetiracetam Instant Tablets”. W 2016 roku Uniwersytet Harvarda wykorzystał technologię druku 3D do wytworzenia kanalików proksymalnych ludzkiej nerki. W 2019 roku izraelscy naukowcy wykorzystali technologię 3D do wyprodukowania pierwszego na świecie „sztucznego serca”.
zdjęcie
Druk 3D i przemysł nie ograniczają się tylko do laboratoriów, ale także ściślej zintegrowały się w ostatnich latach.
Na niedawnym BMF · 2023 Innovation Power Forum współorganizowanym przez BMF, Lianjie Innovation i Lianjie Qichen Capital, Lu Junhui, dyrektor działu biznesowego terminali BMF, przedstawił, że rynek druku 3D przechodzi w ostatnich latach transformację od badań naukowych lata. Rynek stopniowo zmierza w kierunku iteracyjnego procesu przemysłowych badań i rozwoju. Kolejnym krokiem powinno być przełamanie ograniczeń technicznych i realizacja masowej produkcji wyrobów końcowych. Sądząc po zastosowaniu własnych produktów MMF, dwoma dziedzinami, w których nastąpił największy postęp w zastosowaniach krajowych, są licówki dentystyczne i bioreaktory.
Licówka dentystyczna to technologia wybielania i odbudowy zębów, która jest równoznaczna z naklejeniem warstwy materiału zbliżonego do normalnego koloru zęba na powierzchnię przebarwionych lub uszkodzonych zębów w celu uzyskania efektu wybielenia lub naprawy. Xing Yuxiang, dyrektor marketingu Mofang Precision, powiedział reporterowi „China Times”, że grubość materiału do licowania zębów wytwarzanego tradycyjnymi technikami wynosi co najmniej 400 μm i używanie go bezpośrednio na zębach nie jest dobre dla użytkowników. Dlatego konieczne jest uprzednie oszlifowanie zębów użytkownika. Ta procedura może wpływać na nerw zęba. Zastosowanie technologii druku 3D o wysokiej precyzji może kontrolować grubość licówek dentystycznych do około 60 μm, co jest zbliżone do grubości pasma włosów, aby zrealizować szlifowanie zębów i zmniejszyć ból pacjentów oraz trudność operacji dla lekarzy.
W porównaniu z dystansem dzielącym stomatologię od ogółu społeczeństwa, bioreaktory nie są powszechne w życiu codziennym i są wykorzystywane głównie w kulturach in vitro tkanek ludzkich, o których często wspominają profesjonaliści. Lu Junhui wspomniał, że pojawienie się ultraprecyzyjnej technologii druku 3D skłania branżę do przełamania oryginalnego podejścia do projektowania produktów i produkcji.
Na przykład ukierunkowana odlewnia leków w Japonii wprowadziła system drukowania 3D firmy Mofang Precision do produkcji rusztowań do hodowli komórkowych i mikroigieł do dostarczania leków przeciwnowotworowych. Druk 3D ma zalety, w których tradycyjne procesy nie są dobre przy wytwarzaniu struktur wewnętrznych, bardzo małych kanałów przepływowych lub gęstych układów otworów oraz wyjątkowo cienkich ścian.
Gdy urządzenia medyczne są badane w kierunku większej precyzji, dostępnych jest więcej opcji pod względem materiałów i wydajności. Integracja zaawansowanej technologii i przemysłu zapewnia również nowy przypis do słowa innowacja.
Ciernie i kwiaty zakorzenionego przemysłu
Na drodze do dalszego rozwoju technologii 3D, jakie czynniki wewnętrzne i zewnętrzne uniemożliwiają jej zakorzenienie się w branży?
Według różnych materiałów, technologię 3D można po prostu podzielić na dwie szkoły: ścieżkę drukowania metalu i ścieżkę drukowania niemetalu. Obecnie krajowe spółki zajmujące się technologią 3D notowane na giełdzie, BLT i Farsoon Hi-Tech, podążają drogą druku 3D w metalu. Fang Precision jest pierwszą firmą zajmującą się technologią drukowania 3D niemetali, która przygotowuje się do debiutu giełdowego. Lu Junhui powiedział, że z technicznego punktu widzenia, po osiągnięciu przez firmę dojrzałości sprzętu, systemów i usług, poziom wewnętrznych ograniczeń jest ostatecznie kwestią materiałów. Obecnie MPF poczyniło ogromne wysiłki, aby przejść od żywicy do ceramiki, ponieważ ceramika jest bardzo obiecująca. rynek końcowy.
Mówiąc o ograniczeniu zastosowania technologii druku 3D w przemyśle, zarówno praktycy, jak i inwestorzy branżowi stwierdzili, że najważniejszym czynnikiem wpływającym jest zrozumienie i akceptacja tej technologii przez branżę.
„Biorąc za przykład klientów naszej firmy, większość krajowych nabywców precyzyjnego sprzętu do druku 3D MMF to uniwersyteckie laboratoria badawcze prowadzące najnowocześniejsze badania, podczas gdy firmy zagraniczne mają zarówno duże, jak i małe firmy, a nawet dużą liczbę małych i średnich- dużych firm”, powiedział Xing Yu Xiang. Jej zdaniem ta różnica w użytkowaniu nie zależy wyłącznie od ceny, ale od tego, że długoterminowe zaufanie rynku do technologii druku 3D jeszcze się nie rozwinęło.
Kiedy aplikacja w branży nie osiągnęła jeszcze poziomu biegłości, jakie są szanse rynkowe dla druku 3D?
W dzisiejszych czasach wiele części urządzeń staje się coraz bardziej miniaturyzowanych i trudno jest uzyskać otwarcie formy i formowanie wtryskowe tradycyjnymi technikami. To jest właśnie szansa pozostawiona technologii druku 3D.
Dodatkowo wraz z pojawieniem się rodzimych marek na rynku urządzeń medycznych pogłębia się stopień substytucji krajowej i zbliża się okres przetasowań, w których ważną rolę może odegrać druk 3D.
