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Herstellung und Materialien von 3D-gedruckten Schädelplatten

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Eplus3D bietet die AM-Lösung sowohl für Titan- als auch für PEEK-Materialien

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Patientenspezifische Schädelplatten werden hauptsächlich als Ersatz für fehlende Teile des Schädels bei rekonstruktiven Eingriffen verwendet, um das ungeschützte Gehirn vor äußeren Einwirkungen, Druck und Infektionen zu schützen. Insbesondere die Implantate müssen aus Materialien bestehen, die vom Körper des Empfängers wahrscheinlich akzeptiert werden. Ebenso wichtig ist die Korrosionsbeständigkeit, denn unsere Körperflüssigkeiten sind mit der Zeit erstaunlich korrosiv. Und da Implantate einer starken Langzeitbeanspruchung standhalten müssen, müssen diese Materialien stark, langlebig und leicht sein.

Glücklicherweise sind moderne 3D-Drucker mit einer Reihe von Kunststoffen und Metallen kompatibel, die diese Anforderungen erfüllen. Im Folgenden haben wir einige der am häufigsten verwendeten 3D-gedruckten Materialien für die Schädelplatten beschrieben.

3D-gedruckte Schädelplatten aus Titan von MPBF Technology

Titan ist der König der biokompatiblen Metalle und ist das beliebteste Material für medizinische Implantate. Es ist extrem stark, leicht, korrosionsbeständig und nicht reaktiv. Es kann mit Hilfe der Metallpulverbettfusionstechnologie in 3D gedruckt werden. Die Titan-Netz- und Titan-Platten-Implantate können mit den Titan-Schrauben fixiert werden, was die erste Wahl für die rekonstruktive Chirurgie geworden ist.

Im Vergleich zur konventionellen CNC-Bearbeitungsmethode sind die Vorteile der 3D-gedruckten Titan-Schädelplatten vor allem folgende: Verkürzung der Vorlaufzeit, das Implantat kann innerhalb von 1-2 Tagen hergestellt werden. Die poröse Struktur ist dem menschlichen Knochen ähnlich, wodurch die üblichen Probleme der Stressabschirmung und der geringen biologischen Aktivität von Implantaten effektiv überwunden werden können. Gleichzeitig wird die Wärmeableitung in der Schädelhöhle minimiert und eine normale Wärmeleitfähigkeit beibehalten.

3D-gedruckte PEEK-Kranialplatten von PPBF Technology

Polyetheretherketon (PEEK) ist eine Art Polymermaterial mit guter Biokompatibilität, Verschleißfestigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und stabilen chemischen Eigenschaften, das durch Hochtemperaturdampf oder Gammabestrahlung sterilisiert werden kann. Es wird hauptsächlich in der rekonstruktiven Chirurgie als zuverlässige Alternative zu anderen alloplastischen Materialien für die Herstellung patientenspezifischer Implantate verwendet. Der 3D-Druck von PEEK mit PPBF ermöglicht die Konstruktion nahezu jeder komplexen Designgeometrie, die mit anderen Technologien nicht hergestellt werden kann.

PEEK hat einen hohen Schmelzpunkt (Glasübergangstemperatur 143 ° C, Schmelzpunkt bis zu 343 ° C), was seine Verarbeitung erschwert. Zu den Verarbeitungsmethoden für PEEK-Kranialplatten gehören derzeit hauptsächlich die CNC-Bearbeitung und das Rapid Prototyping.

Die CNC-Bearbeitung beginnt in der Regel mit einem Rohling aus PEEK-Material, der langsam zum endgültigen Teil geformt wird. Der Computer steuert die Werkzeuge, die für die Herstellung des Teils benötigt werden, indem er die im Prozess verwendeten Drehbänke, Fräsmaschinen und Schleifmaschinen kontrolliert. Darüber hinaus ist nach der Herstellung eine zusätzliche Nachbearbeitung erforderlich. Diese Technik ist zeitaufwändig, führt zu erheblichem Abfallaufkommen und ist wesentlich teurer als AM.

Im Vergleich zur CNC-Bearbeitung verbessert der 3D-Druck die Flexibilität der PEEK-Fertigung, überwindet die Schwierigkeiten wie Materialabfall und schwierige Bearbeitung, und die Vorlaufzeit wird deutlich verkürzt.

Eplus3D bietet die AM-Lösung sowohl für Titan- als auch für PEEK-Materialien an. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.

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