Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια επαναστατική τεχνολογία που αρχίζει να μεταμορφώνει την παραγωγή επικαλύψεων ιατρικών συσκευών, προσφέροντας μεγαλύτερες δυνατότητες κάλυψης αντισυμβατικών γεωμετριών και σχημάτων. Η τρισδιάστατη εκτύπωση συχνά περιγράφεται ως τεχνολογία ικανή να μεταμορφώσει τις βιομηχανίες του μέλλοντος, ωστόσο οι χρήσεις της σε ιατρικές συσκευές αναβαθμίζουν ήδη ριζικά την εφαρμογή επικαλύψεων και εξορθολογίζουν την παραγωγή για να φέρουν τα προϊόντα στην αγορά πιο γρήγορα.
Η ικανότητα της τρισδιάστατης εκτύπωσης να αυξάνει τη δομική αντοχή με ταυτόχρονη μείωση της ποσότητας των απαιτούμενων υλικών είναι πολύ ελκυστική, προσφέροντας ισχυρότερες ιατρικές συσκευές με μικρότερα βάρη. Ενώ είναι ακόμα σε σχετικά πρώιμα στάδια ως τεχνολογία, η τρισδιάστατη εκτύπωση εμφανίζει αποδεδειγμένες δυνατότητες στην εφαρμογή επικαλύψεων ιατρικών συσκευών, καλύπτοντας εύκολα πολύπλοκες γεωμετρίες νέων και υπαρχουσών συσκευών. Μια εταιρεία που χρησιμοποιεί την τεχνολογία είναι η Formacoat, η Formacoat, που εδρεύει στη Μινεσότα. Πάντα έτοιμη να προωθήσει το φάκελο, ιδίως στην εξαιρετικά καινοτόμο ομάδα Έρευνας και Ανάπτυξης, η Formacoat χρησιμοποιεί τακτικά πειράματα ως ακρογωνιαίο λίθο των εργασιών της για να επιταχύνει τις καινοτομίες και να αναπτύξει νέες λύσεις για επικαλύψεις ιατροτεχνολογικών προϊόντων.
Ο Jesse Manley, διευθυντής προγράμματος και ανώτερος μηχανικός Έρευνας και Ανάπτυξης στο Formacoat, παραδέχεται ότι αρχικά άρχισε να χρησιμοποιεί έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή εκτός εργασίας για να κατανοήσει την τεχνολογία, αλλά οι αμέτρητες δυνατότητες για εφαρμογές σε επιστρώσεις ιατρικών συσκευών σύντομα έγιναν εμφανείς. «Έχουμε την ικανότητα να είμαστε σαν ένα εργοστάσιο μινιατούρων για πρωτότυπα ή ακόμα και πιλότους. Και τελικά, μετά την επικύρωση, κατασκευή ανταλλακτικών. Έτσι, μας βοηθά να είμαστε αρκετά ευέλικτοι», λέει ο Manley. «Δεν χρειάζεται να βασιστούμε σε πολλούς άλλους παράγοντες. Και το κόστος αυτού του τμήματος της κάθετης ολοκλήρωσης είναι βασικά η αγορά πρώτης ύλης με τη μορφή ρητινών ή σκόνης ή καρούλια νήματος, το οποίο είναι σχετικά φθηνό σε σύγκριση με τους χρόνους παράδοσης και τις αβεβαιότητες γύρω από αυτό, εν μέσω καθυστερήσεων στην ανάπτυξη».
Οι αυξανόμενες χρήσεις της τρισδιάστατης εκτύπωσης σε επιστρώσεις για ιατρικές συσκευές
Η βιομηχανία ιατρικών συσκευών μόλις άρχισε να χαράσσεται κάτω από την επιφάνεια της δυνατότητας για τρισδιάστατη εκτύπωση. Ευέλικτα τρισδιάστατα εκτυπώσιμα υλικά που είναι βιοσυμβατά θα μπορούσαν να μεταμορφώσουν την απόδοση των ιατρικών συσκευών στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον. Ωστόσο, είναι ήδη δυνατό να εξοικονομηθεί σημαντικός χρόνος στην ανάπτυξη ιατρικών συσκευών μέσω της τρισδιάστατης εκτύπωσης, δημιουργώντας πολύπλοκα ή μη συμβατικά σχήματα για φωτιστικά που θα μπορούσαν να χρειαστούν μερικές εβδομάδες στον μηχανουργό ή να μην είναι καν εφικτά. «Η τεχνολογία είναι ευέλικτη. Αν έδινες ορισμένα σχέδια σε έναν μηχανουργό, θα σου τα επέστρεφαν και θα σου έλεγαν: «Αυτός είναι ένας απόλυτος εφιάλτης». Αλλά μπορώ να το πάρω και να το βάλω σε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή και μέσα σε μια ώρα έως έξι, μπορώ να έχω ένα ολοκαίνουργιο εξάρτημα έτοιμο για χρήση», εξηγεί ο Riley Bretting, μηχανικός κατασκευής στη Formacoat. «Αν έστελνα αυτό σε έναν μηχανουργό, θα μπορούσε να διαρκέσει μια εβδομάδα έως ένα μήνα, ανάλογα με τον χρόνο παράδοσης των μηχανουργών που θα πάμε. Η ευελιξία και η ευελιξία είναι απλά συγκλονιστικές με αυτήν την τεχνολογία και συνεχίζουν να αυξάνονται χρόνο με το χρόνο».
Έπειτα, υπάρχει η πρόσθετη αντοχή και ευελιξία που προσφέρει η τρισδιάστατη εκτύπωση στις συσκευές μέσω των δομών με λεπτά στρώματα που αποτελούνται από υλικά με ακρίβεια. «Έχουμε αρχίσει να χρησιμοποιούμε ένα νάιλον που είναι βιοσυμβατό. Σε αντίθεση με την προηγούμενη βιοσυμβατή ρητίνη που χρησιμοποιούσαμε, αυτή η νέα έχει εξαιρετικά διευρυμένες δυνατότητες με βάση τις μηχανικές ιδιότητες», προσθέτει ο Bretting. «Συνήθως μπορούσαμε να δημιουργήσουμε μόνο εξαρτήματα που ήταν εύθραυστα, αλλά ήταν βιοσυμβατά. Και τώρα έχουμε εξαρτήματα που μπαίνουν ακόμη και σε εύκαμπτα και ακόμα πιο άκαμπτα φωτιστικά.» Ο Bretting μιλά για τη σημαντική αναβάθμιση που προσφέρει η τρισδιάστατη εκτύπωση στα ιατρικά εμφυτεύματα για την επιδιόρθωση των οστών, για παράδειγμα, απομάκρυνση από τις παραδοσιακές βίδες, καρφιά και πλάκες σε νέα σχήματα και ελαφρύτερες, πιο στιβαρές δομές.
«Η εκτύπωση 3D μάς επιτρέπει να ξεφύγουμε από τα πιο απλά τυποποιημένα εργαλεία και τις τυποποιημένες διαδικασίες επίστρωσής μας για να μπορέσουμε να επεκτείνουμε αυτό το πεδίο ώστε κάθε συσκευή που επικαλύπτουμε ή οτιδήποτε κάνουμε με τις διαδικασίες επίστρωσής μας να μπορεί τώρα να εξορθολογιστεί ώστε να προσδιορίζεται ακριβώς σε μεμονωμένο μέρος», σχολιάζει. «Έχουμε ακριβώς αυτή την εξαιρετικά ισχυρή σχεδιαστική ικανότητα με τους τρισδιάστατους εκτυπωτές που μπορούμε να δημιουργήσουμε συγκεκριμένα εξαρτήματα για ένα συγκεκριμένο εξάρτημα. Αλλά δεν πρόκειται να μας κοστίσει μήνες εργασίας γιατί μπορούμε να το εκτυπώσουμε εν μία νυκτί. Και μπορεί να έχει σχεδιαστικά χαρακτηριστικά που θα ήταν αδύνατο να επεξεργαστούν από μέταλλο».