Khám phá tiềm năng của tantalum trong sản xuất các bộ phận cấy ghép trong y tế bằng công nghệ in 3D với M2 của Colibrium

Croom Medical và Global Advanced Metals (GAM) đã phát triển chuỗi cung ứng khép kín mạnh mẽ cho bột tantalum, tận dụng công nghệ kết dính bột laser M2 (L-PBF) của Colibrium Additive để tối ưu hóa hiệu quả in. 

Được sử dụng chủ yếu trong các thiết bị điện tử và những hệ thống có nhiệt độ cao, ví dụ như động cơ máy bay, tantali cũng có lịch sử lâu đời trong các thiết bị phẫu thuật, ví dụ như kim bấm, cấy ghép răng và thay khớp. 

Tính tương thích sinh học, khả năng chống ăn mòn và các tính chất cơ học của Tantalum khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng để hỗ trợ sự phát triển của xương và tích hợp xương của cấy ghép – giảm nguy cơ nhiễm độc, tiêu xương và nới lỏng cấy ghép do che chắn ứng suất.

Mặc dù tantalum khó gia công, nhưng nó đặc biệt phù hợp với sản xuất bồi đắp. Tuy nhiên, việc sử dụng tantalum trong sản xuất bồi đắp kim loại còn tương đối mới. Cho đến nay, chỉ có rất ít hệ thống in 3D công nghiệp có thể in vật liệu này, chủ yếu vẫn là các hợp kim như titan và coban-crom. 

Đổi mới thông qua hợp tác

Sự hợp tác giữa Croom Medical và Global Advanced Metals (GAM) nhằm mục đích vượt qua thách thức này. Công việc phát triển giữa hai công ty, sử dụng công nghệ in 3D kết hợp bột laser M2 (L-PBF) của Colibrium Additive, đã tạo ra chuỗi cung ứng vòng kín để sử dụng và tái chế bột tantalum. Sau khi in 3D, bột tantalum hết hạn sử dụng từ Croom Medical được trả lại cho GAM, nơi nó trải qua quá trình tái chế và xử lý lại trong quy trình sản xuất của GAM. Sau đó, bột tái chế được tái sử dụng trong các hoạt động sản xuất bồi đắp của Croom, tạo ra một hệ thống tuần hoàn bền vững và đáng tin cậy giúp giảm thiểu chi phí và nâng cao trách nhiệm với môi trường.

 

Croom Medical là công ty hàng đầu về công nghệ sản xuất tiên tiến, sản xuất các vật liệu cấy ghép chất lượng cao cho các OEM thiết bị y tế trên toàn thế giới. Trong những năm gần đây, công ty có trụ sở tại Limerick, Ireland đã tập trung vào sản xuất bồi đắp, sử dụng L-PBF để tạo ra các cấu trúc phức tạp, xốp và dẫn xương có thể được điều chỉnh theo giải phẫu của từng bệnh nhân.

Croom Medical đã đầu tư mạnh vào công nghệ bồi đắp, hợp tác với các tổ chức nghiên cứu và học thuật hàng đầu. Công ty đi đầu trong lĩnh vực in titan, coban-crom, thép không gỉ và tantalum để nâng cao hiệu suất và độ bền của các vật liệu cấy ghép y tế.

Với các chứng chỉ như ISO 13485 và đăng ký FDA, công ty đã sản xuất bồi đắp thành công hơn 60.000 thiết bị.

GAM đóng vai trò quan trọng trong sự hợp tác này bằng cách cung cấp bột tantalum hình cầu siêu tinh khiết được sản xuất tại cơ sở của mình ở Pennsylvania. Khả năng tái chế tantalum không thể tái sử dụng trong quy trình bồi đắp của GAM đảm bảo chu trình sản xuất tuần hoàn và khiến sự hợp tác này trở nên bền vững hơn nữa.

Tiến sĩ Shane Keaveney, Giám đốc R&D tại Croom Medical, nhấn mạnh tiềm năng độc đáo của tantalum:

“Độ tinh khiết và đặc tính vốn có của tantalum rất phù hợp với các loại cấy ghép thế hệ tiếp theo và chúng tôi cảm thấy rằng Croom Medical là công ty có sự cân bằng phù hợp giữa kinh nghiệm, năng lực và mối quan hệ lâu dài với khách hàng để đưa sản phẩm này ra thị trường.

“Chúng tôi liên tục đầu tư vào nghiên cứu và đổi mới để mở rộng ranh giới của sản xuất thiết bị y tế. Mặc dù hiếm có công ty sản xuất theo hợp đồng nào làm được điều này, nhưng khoản đầu tư của chúng tôi vào các công nghệ tương lai nhấn mạnh cam kết đổi mới của chúng tôi. Ưu điểm của sự hợp tác với GAM là bằng cách khai thác sức mạnh và nguồn lực kết hợp của chúng tôi, chúng tôi có thể cung cấp các giải pháp đáp ứng chính xác nhu cầu cụ thể của khách hàng OEM của mình”.

Với một số khách hàng hiện tại đang trong giai đoạn tạo mẫu, nền tảng in 3D cho tantalum hiện đã có sẵn theo mô hình sản xuất theo hợp đồng của Croom Medical.

 

Sử dụng máy Colibrium Additive M2, Croom Medical và GAM đã phát triển các cấu trúc được thiết kế cho sản xuất bồi đắp có độ chính xác cao, trong đó độ chính xác và tính nhất quán là tối quan trọng. Máy in M2 cho phép tạo ra các cấu trúc phức tạp, nhẹ và xốp thúc đẩy tích hợp xương, lý tưởng cho cấy ghép y tế.

Các tính năng khả dụng tiên tiến và năng suất cao khiến M2 rất phù hợp cho sản xuất hàng loạt trong khi vẫn duy trì chất lượng và tuân thủ các tiêu chuẩn của ngành.

Được chế tạo để có chất lượng bộ phận, khả năng sử dụng và khả năng lặp lại vượt trội, máy in M2 mang lại độ phân giải tính năng cao, chất lượng bộ phận và tính nhất quán, đặc biệt phù hợp cho các ngành được quản lý chặt chẽ như y tế, nhưng cũng như hàng không vũ trụ.

Được thiết kế để xây dựng chất lượng cao ở quy mô lớn, M2 cung cấp mức năng suất và khả năng lặp lại được nâng cao bằng cách giảm tác động của các biến thể quy trình, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo ra và sản xuất hàng loạt các thiết kế và bản dựng mới và sáng tạo.

Tóm tắt

Sản xuất bồi đắp tantalum cho thấy tiềm năng to lớn cho tương lai của các thiết bị y tế, cho phép sản xuất vật liệu cấy ghép tuyệt vời này một cách hiệu quả về mặt chi phí trong các hình dạng phức tạp. Sự hợp tác giữa Croom Medical và GAM cho phép sản xuất ổn định trong khi vật liệu tantalum tái chế góp phần vào tính bền vững tốt hơn. Tính ổn định của quy trình có thể mở rộng của M2 và nghiên cứu liên tục về tantalum, cũng như các hợp kim khác, có thể mở đường cho các giải pháp y tế tiên tiến hơn nữa.

——————————————————-

▶️ AIE – Advanced Industry & Education Equipments Company
📞 Phone: +8424 3734 5435
🔥 Hotline: 0913 239 741 – 0917098 264
✉️ Email: info@aie.com.vn
Website: www.aie.com.vn