Fabrication et matériaux des plaques crâniennes imprimées en 3D

Eplus3D fournit la solution AM pour les matériaux en titane et en PEEK

Les plaques crâniennes spécifiques aux patients sont principalement utilisées pour remplacer les parties absentes du crâne dans le cadre d'une chirurgie reconstructive, afin de protéger le cerveau non protégé contre les chocs extérieurs, la pression et les infections. Les implants, en particulier, doivent être fabriqués dans des matériaux susceptibles d'être acceptés par l'organisme du receveur. La résistance à la corrosion est tout aussi importante, car les fluides de notre corps sont étonnamment corrosifs avec le temps. Et comme les implants doivent résister à une utilisation intensive à long terme, ces matériaux doivent être solides, durables et légers.

Heureusement, les imprimantes 3D modernes sont compatibles avec un certain nombre de plastiques et de métaux qui répondent à ces critères. Nous vous présentons ci-dessous quelques-uns des matériaux imprimés en 3D les plus couramment utilisés pour les plaques crâniennes.

Plaques crâniennes en titane imprimées en 3D par MPBF Technology

Le titane est le roi des métaux biocompatibles et le matériau le plus populaire pour les implants médicaux. Il est extrêmement solide, léger, résistant à la corrosion et non réactif. Il peut être imprimé en 3D grâce à la technologie de fusion sur lit de poudre métallique. Les implants en maille et en plaque de titane peuvent être fixés par les vis en titane, ce qui est devenu le premier choix pour la chirurgie reconstructive.

Par rapport à la méthode conventionnelle d'usinage CNC, les avantages des plaques crâniennes en titane imprimées en 3D sont principalement les suivants : réduction du délai de réalisation, l'implant peut être fabriqué en 1 à 2 jours. La structure poreuse est similaire à celle des os humains, ce qui permet de surmonter efficacement les problèmes courants de protection contre les contraintes et de faible activité biologique des implants, tout en minimisant la dissipation de chaleur dans la cavité crânienne et en maintenant une conductivité thermique normale.

Plaques crâniennes en PEEK imprimées en 3D par la technologie PPBF

Le polyéther éther cétone (PEEK) est un matériau polymère doté d'une bonne biocompatibilité, d'une résistance à l'usure, d'une résistance à la fatigue et de propriétés chimiques stables, qui peut être stérilisé par vapeur à haute température ou par irradiation gamma. Il a été principalement utilisé dans les chirurgies reconstructives comme une alternative fiable aux autres matériaux alloplastiques pour la fabrication d'implants spécifiques aux patients. L'impression 3D du PEEK à l'aide du PPBF permet la construction de presque toutes les géométries complexes, qui ne peuvent être fabriquées à l'aide d'autres technologies.

Le PEEK a un point de fusion élevé (température de transition vitreuse de 143 ° C, point de fusion jusqu'à 343 ° C), ce qui le rend difficile à traiter. À l'heure actuelle, les méthodes de traitement des plaques crâniennes en PEEK comprennent principalement l'usinage CNC et le prototypage rapide.

L'usinage CNC commence généralement par un bloc vierge de matériau PEEK qui est lentement façonné pour obtenir la pièce finale. L'ordinateur contrôle les outils nécessaires à la fabrication de la pièce en commandant les tours, les fraises, les routeurs et les rectifieuses utilisés dans le processus. En outre, un travail supplémentaire de post-traitement est nécessaire après la fabrication. Cette technique prend du temps, génère des déchets importants et est bien plus coûteuse que l'AM.

Par rapport à l'usinage CNC, l'impression 3D améliore la flexibilité de la fabrication du PEEK, surmonte les difficultés telles que les déchets de matériaux et l'usinage difficile, et le délai d'exécution est considérablement réduit.

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