Các doanh nghiệp trong lĩnh vực y tế luôn tìm cách giảm thời gian chế tạo các thiết bị/dụng cụ y tế – đặc biệt là thiết bị hỗ trợ trong phòng mổ. Và để giải quyết vấn đề này, công nghệ in 3D kim loại cho y tế đã được sử dụng. Chỉ riêng việc cho phép tự do in các thiết bị y tế tùy chỉnh đã khiến việc sản xuất bồi đắp trở thành lựa chọn hàng đầu cho các kỹ sư và bác sĩ phẫu thuật trong việc phát triển, thiết kế và thử nghiệm các mẫu in một cách hiệu quả – đưa công cụ đến phòng phẫu thuật và đến tay bác sĩ phẫu thuật nhanh hơn.

Giới thiệu về khách hàng

Shukla Medical là một khách hàng của Markforged. Đây là công ty chuyên thiết kế và sản xuất các bộ dụng cụ y tế phục vụ các yêu cầu cấp bách mà các bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình và cột sống gặp phải. Công ty có trụ sở tại Florida, tập trung vào lĩnh vực phẫu thuật cấy ghép – cụ thể là thực hiện hoặc loại bỏ các bộ phận cấy ghép. “Phần lớn quy trình sản xuất của chúng tôi có sự góp ý điều chỉnh thông qua các phản hồi từ các bác sĩ phẫu thuật và đại diện trong lĩnh vực y tế,” Zack Sweitzer, Giám đốc Phát triển Sản phẩm tại Shukla Medical cho biết. “Họ là những người sẽ sử dụng sản phẩm của chúng tôi trong phòng phẫu thuật, vì vậy việc nhận được phản hồi của họ trong toàn bộ quá trình thiết kế là điều quan trọng.”

Giải pháp in 3D kim loại từ Markforged

Các công ty cấy ghép thường cung cấp thiết bị nhổ răng riêng cho bác sĩ phẫu thuật, nhưng thường những công cụ này không hiệu quả. Với công nghệ in 3D từ Markforged, Shukla Medical luôn dẫn đầu xu hướng. Công ty trước đây đã sử dụng máy in 3D cho nguyên mẫu của họ nhưng đã quyết định chuyển sang công nghệ Markforged vì khả năng sợi mạnh hơn của máy in 3D sợi carbon Markforged. Shukla Medical đặt nhiều hy vọng vào việc in các nguyên mẫu kim loại, nhưng lại phải vật lộn với việc chứng minh giá in 3D kim loại – cho đến khi Metal X ra mắt .

Adam Gosik-Wolfe, Kỹ sư cơ khí trong nhóm phát triển tại Shukla Medical cho biết: “Chúng tôi đã có trải nghiệm tuyệt vời với Markforged. Vì vậy, chúng tôi chọn Metal X vì Markforged cho phép mọi người dễ dàng tiếp cận công nghệ in 3D kim loại hơn”. “Chúng tôi có thể dễ dàng biện minh cho việc mua Metal X để tạo mẫu.”

Shukla Medical bắt đầu quá trình tạo mẫu bằng cách nhận phản hồi từ các đại diện và bác sĩ phẫu thuật về loại công cụ nhổ răng lý tưởng của họ trông như thế nào. Sweitzer cho biết: “Phản hồi từ các bác sĩ phẫu thuật là vô giá đối với chúng tôi. “Họ là những người sẽ bị ảnh hưởng bởi các sản phẩm của chúng tôi trong phòng phẫu thuật, vì vậy việc cân nhắc suy nghĩ của họ trong suốt quá trình là điều quan trọng.” Sau khi nhận được phản hồi về nguyên mẫu, nhóm nghiên cứu sẽ lên ý tưởng để tạo nguyên mẫu trên máy in 3D sợi carbon của họ. Sau khi nguyên mẫu nhựa được xem xét, bộ phận đó sẽ được in trên Metal X.

Gosik-Wolfe cho biết: “Các nguyên mẫu bằng nhựa rất tốt về hình thức và độ vừa vặn, nhưng chúng tôi không thể kiểm tra chức năng của chúng”. “Việc trao cho bác sĩ phẫu thuật một mẫu công cụ gần như giống hệt mà họ sẽ sử dụng trong phòng phẫu thuật đã làm tăng giá trị phản hồi của khách hàng lên rất nhiều.”

Hướng đi trong tương lai

Vì phản hồi của khách hàng là yếu tố chính trong việc thiết kế và sản xuất các công cụ của họ nên việc kết hợp sản xuất bồi đắp vào quy trình đã mang lại cho Shukla Medical một lợi thế to lớn trong ngành của họ. Về lâu dài, Shukla Medical có kế hoạch kết hợp chức năng in 3D kim loại với các phương pháp gia công để tối ưu hóa quy trình tạo mẫu tổng thể của họ. Một nguyên mẫu kim loại được chế tạo trên máy CNC mất từ ​​​​7 đến 40 ngày. Công ty đặt mục tiêu rút ngắn thời gian này bằng cách kết hợp sản xuất CNC với Metal X – tạo ra thời gian đưa sản phẩm ra thị trường ngắn hơn trong khi đưa sản phẩm ra thị trường nhanh hơn.

Các bộ phận họ đã in mất trung bình 2,7 ngày so với 6,4 ngày nếu gửi các bộ phận tương tự đến một cửa hàng bên ngoài. Sweitzer cho biết: “Gia công CNC cần rất nhiều sự chuẩn bị vì cần phải có mặt ở đó và thiết lập các chương trình cũng như phần mềm CAM. “Với máy in 3D, bạn chỉ cần bấm nút bắt đầu in, sau đó quy trình sẽ tự diễn ra mà không cần sự có mặt của người giám sát.”