健康的医疗制造需要的不仅仅是增材制造机器
牙桥医疗行业正在蓬勃发展。人口老龄化、医疗保健利用率的提高和制造技术的进步正在推动该行业向前发展，并朝着将增材制造 (AM) 作为零件生产环境的主要部分的未来发展。更多增材工艺已通过国家和国际监管机构的验证，这意味着可能性的范围与日俱增。
但仅仅将增材机引入您的车间是不够的。
即使增材制造机满足所有必要的要求，它也不太可能自行带来大规模的工艺改进。相反，制造商需要一个适用于整个添加剂工作流程的交钥匙解决方案，从零件编程和设计以构建板分离和超越。此外，此工作流程应该很容易集成到现有的减材制造流程中，因为尽管普遍认为车间要么是增材制造要么是减材制造，但这些技术是互补的。
从头开始
从添加剂机器本身开始，医疗制造商必须满足对可安全用于医疗保健应用的零件的众多要求。植入物、手术器械等必须使用最优质的材料以极高的精度生产。对于医用增材机应用，这通常意味着使用医用级钛粉和激光烧结工艺，可提供所需的材料纯度和精度。
股骨植入物（部分膝关节）钛粉 w它会迅速氧化，因此真正有效的医疗制造商增材制造解决方案将在其构建区域和材料容器中提供尽可能低的氧气浓度。这个过程通常涉及创造真空并用氩气（一种非反应性气体）回填腔室，还有助于去除粉末本身中的水分和氧气，从而更好地使用昂贵的医疗级粉末以及更高的零件制造质量.
增材机器之外
制造商可以在加快整个过程的同时进一步提高材料利用率，并避免高反应性粉末金属可能引起的问题——使用粉末类似于办公室激光打印机使用的墨盒系统。这些墨盒系统使操作员能够在大约 30 分钟内重新装载相同类型的粉末，并在两三个小时内从一种材料切换到另一种材料——在非墨盒系统中，这一过程需要两到三个小时三天。
但是，这些集成的筒式材料处理系统不仅可以降低风险并简化粉末的使用，还可以做更多的事情。它们还提高了机器引导粉末的能力，从而进一步加快了该过程。例如，具有双向粉末沉积功能的机器只需在两个方向上重涂粉末床，就可以比具有单向系统的机器缩短高达 50% 的循环时间。
AM 机器还必须考虑到制造商所需的灵活性关于零件尺寸和数量。许多构建室具有高度限制性，或者只允许使用单一样式的构建板，从而限制了可能的零件种类。适用于医疗制造商的有效 AM 解决方案将允许完全可定制的板配置，特别是随着医疗保健行业转向满足客户对患者特定医疗设备的需求所必需的高混合/小批量制造环境。
全包评估 AM 零件加工还涉及其他系统和功能。例如，在整个 AM 零件生产周期中的零点参考确保可以设置自动化以将零件从增材机无缝移动到减材机，从而尽可能提高生产效率。因此，为了帮助制造商实现高效和多产的 AM 操作，像 GF Machining Solutions 这样的 OEM 已经超越简单地谈论 3D 打印或零件构建，而是讨论整个系统，包括后处理——或者正如公司所说，从“艺术到零件”。
脊柱植入物Agie Charmilles CUT AM 500
该设备是一款自动化水平线 EDM，在构建时考虑到了 AM。对于许多医疗制造商而言，带锯和低 Z 高度垂直线切割 EDM 工艺太不准确了医疗应用的速率，特别是随着越来越大的 AM 机器变得普遍。 CUT AM 500 不仅提高了零件分离的精度——尽管它提供了 ±0.1 mm 的精度和小于 6 µm 的表面粗糙度——而且还解决了使用带锯时的许多质量障碍。这些问题包括但不限于几何误差、工件材料损失（切口）以及零件损坏和污染。
可容纳尺寸达 510 x 510 x 510 毫米（包括底板）和达CUT AM 500 重 500 公斤，使用直径为 0.2 毫米的线材以 300 毫米/分钟的最大切割速度将增材制造零件与构建平台分开。 CUT AM 500 融合了水平线材方向、旋转轴和集成篮子以捕捉那些分离的零件。这种组合创造了一个强大的过程，它支持零件，允许轻松处理零件，防止零件损坏并提供完全自动化的反应
CUT AM 500 的布局旨在容纳夹紧系统的集成，以便更轻松地夹紧和参考。随着增材制造向大规模生产发展，将需要自动化增材制造工艺。例如，GF Machining Solutions 旗下品牌 System 3R 专注于工具、自动化和软件，并提供内部专业知识和技术来推动制造商在增材制造领域取得未来的成功。
GF Machining Solutions DMP Flex 350
CUT AM 500 是制造商能够使用 GF Machining Solutions DMP Flex 350 等增材机解决方案实现卓越零件生产速度的主要原因。最近开发的机器是一种坚固、灵活的 3D 金属用于 24/7 生产尺寸最大为 275 x 275 x 380 mm 的零件的打印解决方案。借助集成的 3DXpert 软件和 LaserForm 材料，以及来自 GF Machining Solutions 及其 AMotion 卓越增材制造中心的应用支持，医疗车间可以实现高度流程完整性的完整零件生产。
DMP Flex 350 改进的气流技术可确保整个构建区域的零件质量得到改善、均匀——即使是使用世界上最具挑战性的合金和极其致密的纯金属，例如医疗级钛。此外，该机器在打印过程中提供纯净、低氧环境（低于 25 ppm），以获得出色的微观结构和非常高的部件密度。凭借这些完全可重复和稳定的机械特性，DMP Flex 350 可确保从一项工作到另一项工作的一致精度，这对于满足苛刻的医疗行业客户的需求至关重要。
可靠的高吞吐量对于制造商的生产力至关重要，甚至在医疗行业。为了保持最高水平的 3D 金属打印吞吐量，DMP Flex 350 提供快速的双向材料沉积。同时，用户的生产力通过优化的打印机利用率、较短的转换时间和增强的扫描策略。
DMP Flex 350 机器还拥有较低的总体拥有成本 (TCO)。其高粉末回收率、适度的耗材使用量和安全、持久的工艺过滤器使该机器的运行成本低廉，从而降低了用户的单件成本。
臀部杯原型制造
p>就在不久之前，现在所谓的增材制造或 3D 打印还被称为“快速原型制作”。该技术的最早形式是为了制造原型零件而开发的——但仅此而已。然而，即使在那时，制造商也对有一天能够在真实生产环境中使用该技术制造具有成本效益的金属部件的前景很感兴趣。对于今天的医疗制造商来说，如何ver，包含增材制造流程不是“如果”的问题，而是“何时”的问题。 Allied Market Research 发现，2018 年全球医疗保健 3D 打印市场规模为 9.73 亿美元，研究人员预计到 2026 年这一数字将增长到远超过 3.5 万亿美元。医疗设备制造的未来已经到来增材制造，要利用这一点，商店可以而且应该与能够支持其整个工作流程、增材制造等的 OEM 合作。
Jon Carlson 是 GF 先进制造产品经理
加工解决方案。
