随着增材制造 (AM) 在医疗器械行业向批量生产迈进，需要解决增材制造方面的挑战，以便更顺利地过渡到可靠的大规模生产。障碍包括粉末质量、粉末可重复使用性、粉末处理和库存管理。
用于数字增材制造的 PowderLife 解决方案。 （由 Carpenter Technology 提供）美国食品和药物管理局 (FDA) 允许在医疗设备中重复使用增材制造中的粉末，并附有概述在整个重复使用过程中使用的方法的技术指导文件。该指南还建议监测要重复使用的粉末中的化学成分、氧气和水分含量，但没有详细说明如何监测这些特性。此外，文件还需要 ed 证据或强有力的理由来确定重复使用的粉末不会对打印的植入物产生任何不利影响。打算重复使用粉末的制造商需要建立用于生产任何特定医疗设备的粉末的可追溯性。
当前的做法是手动
目前，粉末是用塑料瓶包装的在惰性气体气氛下，然后手动将其排空到印刷设备中。这一过程的一个缺点是操作员在拆包、倒空塑料瓶并将材料分配到料斗中时效率低下。当暴露在大气中时，粉末也有可能受到污染，并且对水分和杂质气体（例如氧气）的控制不当会影响粉末的流动性。最后但同样重要的是在使用金属粉末时工人和设施的安全。此外，每 450 公斤粉末会产生 17 公斤塑料垃圾。这些不同的手动步骤也提供r 在整个过程链中没有用于自动可追溯性的数字连接。
粉末管理以获得更好的护理
除了满足 FDA 要求所需的可追溯性之外，还提高了粉末的质量、寿命和功效增材制造中使用的粉末将提高经济性，并加快骨科行业向增材制造植入物批量生产的转变。最重要的是需要有一个完善的粉末处理和再利用机制，因为对原材料进行更严格的质量控制对于生产进入人体的植入物至关重要。因此，有必要采用有效的粉末管理解决方案来解决材料处理的所有问题，同时优化生产过程——从粉末到零件再循环回粉末再利用。
Carpenter Additive 的 PowderLife 旨在解决大体积粉末处理和高效粉末再利用的挑战。它专门设计用于机器 agnostic 使用户不依赖于机器 OEM 设备，并且可以标准化粉末管理操作以降低成本、提高生产效率并促进其供应链中的垂直整合。封闭式增材制造生态系统在开发时考虑到了高级增材制造用户，包括经过最新安全标准认证的硬件和软件，以加速添加剂的采用，同时提供关键变量的数字跟踪以降低风险并提高安全性。
大型工业医用级不锈钢料斗的设计和认证可将散装粉末从供应商安全地运输到生产现场。物联网传感器可以监测氧气、温度和湿度，让用户知道粉末何时可以安全使用——降低污染、暴露和环境废物的风险。料斗混合设备和与第三方系统的集成实现了一个闭环生态系统，以确保材料质量以实现构建的可重复性。
治理 t整个 AM 流程是一个软件平台，旨在捕获数字线程并满足 FDA 指导，为粉末再利用提供文档，提供可追溯性和库存管理。 Carpenter Additive 的软件可以通过可用的应用程序编程接口 (API) 与当前的业务系统相结合，以避免不必要的重复并降低人为错误的风险。该软件捕获、存储、组织和分析化学、特性和机械测试数据的能力有助于做出明智的决策并提高经济效益。它消除了粉末再利用限制的“最佳猜测”过程，并释放了进一步数据驱动的持续改进活动的潜力。
过程效率低下、材料质量、污染、环境废物、操作员暴露、可追溯性和库存管理都是增材制造产业化的障碍。硬件与设备的结合使用大数据、机器学习和数字线程跨 AM 平台进行软件集成将进一步增加生产规模 3D 打印的采用。结果必须是一个易于访问、全面的数字主线，其中包含有关材料的过程-结构-属性关系的信息。 PowderLife 等解决方案可为制造商提供添加剂部件的性能和质量保证，以及满足 FDA 指南所需的可追溯性。
