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當(dāng)前位置:上海飛釩特鋼集團有限公司>>技術(shù)文章>>幾乎無鎳,、適合增材制造的新型醫(yī)用不銹鋼材料
外科植入物的國家標(biāo)準(zhǔn)中對于植入物設(shè)計所用的金屬材料化學(xué)成分有著嚴(yán)格規(guī)定,。以不銹鋼植入物為例,,國家標(biāo)準(zhǔn)對于鋼的牌號及其中的Ni、 Cr ,、Mo ,、Mn等化學(xué)成分均做出了規(guī)定。[1]
但常見醫(yī)用不銹鋼,,例如316L不銹鋼仍存在生物相容性及相關(guān)問題,,包括不銹鋼植入人體后由于腐蝕或磨損造成腐蝕產(chǎn)物所引起的組織反應(yīng)(如出現(xiàn)水腫、感染,、組織壞死等),,從而導(dǎo)致疼痛和過敏反應(yīng)等。特別是不銹鋼中鎳離子析出誘發(fā)的病變,。因此植入物設(shè)計領(lǐng)域仍需要低鎳和無鎳的醫(yī)用不銹鋼材料,。
在原始材料發(fā)展的同時,外科植入物以及手術(shù)器械的制造技術(shù)也在不斷發(fā)展,,其中基于粉末床激光熔化(LPBF)工藝的金屬3D打印技術(shù)已在該領(lǐng)域展示出了明確的產(chǎn)業(yè)化方向,。對于增材制造技術(shù)而言,也同樣需要在化學(xué)成分和增材制造加工性能方面更為優(yōu)化的新型材料,。
根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察,,Carpenter Technology 開發(fā)了一種增材制造醫(yī)用不銹鋼材料, 該材料幾乎不含鎳并且在激光粉末床熔合(L-PBF)3D打印系統(tǒng)中顯示出良好的加工性能,。
為植入器械的質(zhì)量提升而優(yōu)化
化學(xué)成分的優(yōu)化
Carpenter 對新型醫(yī)用不銹鋼材料與傳統(tǒng)不銹鋼材料進行了比較。根據(jù)Carpenter 的數(shù)據(jù),,BioDur 108不銹鋼的鎳含量最高為0.05 wt%,。除了針對患者優(yōu)化的化學(xué)成分外,BioDur 108還具有比BioDur 316LS 材料更好的機械性能,。
表1. BioDur 108,,BioDur 316LS的典型化學(xué)成分,BioDur 108基本上不含鎳,,是對患者友好的傳統(tǒng)使用材料的替代品,。
來源:Medical Design Briefs 如表2所示,BioDur 108作為一種基本不含鎳的合金,,耐腐蝕性和機械強度都更高,。
表2 兩種材料棒材的典型機械性能。
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