AM还是CNC， 医疗行业如何选择？

作为专注制造医疗器械、植入物和其他医疗设备的制造商，地处美国印第安纳州的Paragon Medical公司之前主要通过数控机床（CNC）的方式生产医疗器械零件，这也是传统的“减法”零件制造工艺。然而最近，公司建立了“MW创新”项目并引入增材制造设备。对于Paragon Medical而言，这也是向增材制造转变的重要一步。

自引入增材制造（AM）后，面对不同的新产品，在传统工艺和新工艺之间做出选择是一项挑战。有时，客户想要通过一种工艺加工零件，而忽略了另一种工艺在成本上的优势。看起来适合CNC加工的零件，通过AM也能很好地实现，反之亦然。

对于消费类产品，无论产品的最终生产方式如何，起初的产品形态可以通过3D打印实现。但对于医疗器械和植入物制造行业则完全不是，由于行业的特殊性，导致最初的产品原型和开发阶段的产品在生产路径中往往起着决定性作用。这从另一个方面也说明了，医疗器械和植入物制造产品的生产周期长，而且需要经历严格的审核和认证。

竞争与相互促进

目前，在Paragon Medical公司内部，CNC制造和AM制造的两大部门正在进行彼此“竞争”，双方都需要拿出最具有可行性的方案。到目前为止，这家公司的大部分生产任务仍由CNC承担。在AM生产车间，两台德国EOS公司的激光粉末床熔融设备已经参与到公司的日常作业。车间的使用空间还有空余，足够容纳4台以上这样的设备。

Toby Farling是“MW创新”项目的AM部门经理，Jason Wood则是CNC部门经理，他们要定期向公司创新技术部副总裁Dan Owens汇报车间的生产进度。“我在公司AM制造大楼里看到了那些正在作业的AM设备，但是余下的空间却被用于存储生产的零部件，”Dan Owens谈到，“因此我提出了改进方案，将原型制造与实际生产区分开。”

Toby Farling表示，对于某些零件来说重要的是孔。部分医疗器械零件可以用通过3D打印制造。但孔的公差是如此之细，以至于后道工序还要用CNC加工器材上的孔径。从长远来看，尽管3D打印代表的是未来制造趋势，但目前仅依靠3D打印还不能完全达到工艺目标。

同样地，在CNC加工中，3D打印为工具加工提供了新选择。在Paragon Medical公司内部的CNC与AM相互“竞争”中，两者彼此推动、彼此促进，同时也增加了Paragon Medical公司对3D打印技术的理解和储备。
在与客户沟通中，Dan Owens发现有的客户更倾向于采用3D打印来制造零件，这种方式可以为他们节省成本。他表示，3D打印已经能实现部分医疗设备器械的制造，而且3D打印出的工件性能不亚于通过CNC加工的零件。

但他也指出，就Paragon Medical公司实际接触到的案例来看，AM适合植入物制造，而CNC更适合医疗器械生产。目前，植入物也是公司增长最快的一块业务，每月生产3000个脊柱植入物。

延伸阅读

3D打印在医疗植入物上的应用

截至目前，3D打印技术应用于制造医疗植入物的时间已经超过了10年。通过3D打印技术，得以让植入物制造商创建复杂的几何形状，以复制天然骨骼的形状和功能。技术发展至今，在现有的植入物产品系列中，我们也能看到越来越多3D打印的身影。

3D打印允许创建新的几何形状例如小梁网格，以方便植入物上的骨骼向内生长。3D打印技术不仅提供了创建和测试这些几何形状的功能，而且还提供了使用预期的制造工艺对其进行快速原型制作的能力。一旦确定设计后，植入物即可立即投入生产。

3D打印技术还可以快速生产出定制的植入物。这样一来，患者可以接触到适合自身的植入物，从而让手术也变得更容易。例如，迈阿密大学的外科医生为患有镰状细胞病的患者制作了3D打印钛距骨。

澳大利亚研究人员已经证明了一种3D打印工艺方法。该工艺采用的材料是镍钛诺，这是一种形状记忆合金，变形后仍能恢复预期的几何形状。该材料已经用于动脉支架，将其与3D打印结合使用可以轻松实现更大的尺寸和配置。聚合物和其他材料也可以从3D打印中受益。例如，可以将用作支撑结构和人造骨移植物的生物陶瓷，通过3D打印到精确的几何形状以适合患者的身体结构。

目前，许多重建手术仍然需要外科医生进行手术。3D打印为特定患者提供了创建定制植入物的能力，这为治疗过程增加了益处。使用3D打印的植入物可以减少后期所需的手术数量，这给患者带来更多的康复时间。例如青光眼支架，由可溶聚合物打印的支架可以免去为移除钛制器械而必须进行的后续手术。

来源：荣格-《医疗设备商情》


原创声明：
本站所有原创内容未经允许，禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄，否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许，已经转载本站原创文章的平台，请立即删除相关文章。