3D ProMetal公司利用3DXpert 增材制造軟件優(yōu)化下一代醫(yī)療零部件

3D Systems的3DXpert™一體化集成增材制造軟件和ProX®DMP200金屬打印機是可幫助3D ProMetal公司更高效地生產(chǎn)強大的產(chǎn)品。3D ProMetal公司專門制造用于醫(yī)療植入物生產(chǎn)的外科手術(shù)設(shè)備及組件,。聯(lián)合創(chuàng)始人Boaz Harari和Uri Shasha在使用傳統(tǒng)制造方法設(shè)計和制造醫(yī)療元件方面擁有20多年的豐富經(jīng)驗,。

認識到傳統(tǒng)制造的局限性以及增材制造（AM）所提供的新機會，3D ProMetal公司建立了一個3D打印服務中心,，專門研究可以從附加生產(chǎn)中受益的醫(yī)療組件,。

在深入調(diào)研領(lǐng)先的3D打印機供應商之后，3D ProMetal選擇了3D Systems公司的金屬打印解決方案

利用金屬3D打印推進醫(yī)療器械制造
3D ProMetal公司在增材制造的使用方面專注于那些能夠極大化受益于技術(shù)的案例,。
據(jù)Harari所說,，客戶選擇3D ProMetal公司主要有兩個原因：”首先，我們的原型制造時間是幾天而非幾周之久,。更重要的是,，客戶需要生產(chǎn)的復雜幾何形狀，要么根本不能使用傳統(tǒng)方法制造,，要么使用3D打印更具成本效益,�,！�

在某些情況下，這些復雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計整合了多個零件,，即可節(jié)省裝配工作,，又可延長零件的耐用性。在其他情況下,，復雜設(shè)計可以增強產(chǎn)品功能特性,。

經(jīng)過對領(lǐng)先3D打印機供應商的全面基準測試，3D ProMetal選擇了3D Systems的金屬打印解決方案,�,！拔覀冞x擇3D Systems是看重其在增材制造的各個方面都具備的專業(yè)知識， 涵蓋設(shè)計到后處理的整個過程,�,！� Shasha說道。具體而言,，3D ProMetal公司對ProX®DMP 200打印機生產(chǎn)小型零部件所達到的質(zhì)量印象深刻,。

它選擇使用的材料是3D Systems的LaserForm®316L—— 一種能夠經(jīng)受滅菌的高耐腐蝕性不銹鋼材料�,！按蛴�機的能力已超出我們的預期——可以打印出質(zhì)量優(yōu)良的M1.6小型水龍頭以及厚度僅為0.3毫米的薄壁不銹鋼零件,，”Shasha補充道。

3DXpert™幫助3D ProMetal公司準備并優(yōu)化用于打印的3D CAD模型

打印機必備軟件：準備并優(yōu)化增材制造
獲得成功的金屬打印不僅僅需要一臺優(yōu)質(zhì)的3D打印機以及合適的材料,。

3D ProMetal使用3D Systems的一站式集成軟件3DXpert™準備和優(yōu)化用于打印的3D CAD模型,。典型的工作流程包括以下步驟：

導入3D CAD模型——3DXpert在處理B-rep（實體和曲面而非面片幾何）方面具有獨特之處，可確保數(shù)據(jù)完整性和精確的幾何形狀,�,！拔覀円�求客戶提供B-rep文件（原始CAD文檔，如SOLIDWORKS文檔,、STEP或IGES文件）,，因為與使用基于面片的模型相比，對于區(qū)域的定義要容易得多,，”Shasha如是說,。

將零件定位在構(gòu)建托盤上——3D ProMetal利用3DXpert的自動分析和定位工具在構(gòu)建托盤上設(shè)置零件的正確方向�,！拔覀冎�道哪些區(qū)域必須具有高質(zhì)量,，因此不能朝下放置或在其表面設(shè)置任何支撐，我們使用自動定位分析工具進行相應的零件定位,，”設(shè)備操作員Yaki Nissim解釋道,。


修改零件——3DXpert允許3D ProMetal公司使用混合CAD工具組（B-rep和網(wǎng)格）優(yōu)化3D打印設(shè)計，并在滿足所需規(guī)格的同時為制造做好準備（例如，移除需要支撐或更改角度的內(nèi)部特征,，從而避免使用支撐）,。

設(shè)置支撐——3D ProMetal使用3DXpert的自動化工具以及手動控制功能來設(shè)置足夠的支撐，在防止變形的同時保持表面質(zhì)量,。

文件切片,，配置構(gòu)建平臺，排版布局,，并發(fā)送打印任務 ——為了最大限度地提高打印機的利用率,，3D ProMetal使用3DXpert的自動排版布局功能，在構(gòu)建平臺上放置盡可能多的相同或不同的零部件,。

3D ProMetal的高管們表示,，3DXpert以多種方式幫助公司取得成功。3DXpert軟件不僅幫助公司以最短的交付周期提供最高質(zhì)量的零部件,，還通過3DXpert打印估算工具評估所有報價打印時間和使用材料,，確保客戶獲得準確的時間和成本估算,。Shasha說：“我們已經(jīng)對工具進行了微調(diào),，打印時間的估算可精確到每分鐘。這項功能確保了報價的競爭力,，同時保證我們的利潤,�,！�

3DXpert助力3D ProMetal公司在最短的交付周期內(nèi)提供最高質(zhì)量的零件

使用增材制造實現(xiàn)增值的典型案例
自擴張支架用于經(jīng)導管主動脈瓣植入（TAVI）的手術(shù),。這些支架通常由鎳鈦合金制成，充分利用了該材料獨特的超彈性和形狀記憶特性,。超彈性是指能夠在給定的溫度范圍內(nèi)容納較大的可回收應變能力,。形狀記憶是在給定溫度下變形，并且當高于轉(zhuǎn)變溫度時恢復原始形狀的能力,。這些特性使得支架能夠被裝載在管狀輸送系統(tǒng)中,，應用到體內(nèi)后又可膨脹至其功能形狀。

為了將鎳鈦諾成型為所需的結(jié)構(gòu),，需使用特殊設(shè)計的心軸元件,，從而使3D打印發(fā)揮作用。心軸由多個零部件制成,，具有復雜的幾何形狀,，使用傳統(tǒng)技術(shù)很難制造。此外,，由于在加熱鎳鈦諾時使用心軸,，因此必須要求完全均勻的對流。為實現(xiàn)這一目標,，壁厚必須非常薄——再加之復雜的幾何形狀,，使用傳統(tǒng)技術(shù)進行制造變得極具挑戰(zhàn)性,。

使用3D Systems的ProX DMP 200打印機和3DXpert軟件，3D ProMetal能夠制造表面厚度僅為0.4 毫米的高度復雜不銹鋼心軸,。此外,，還能夠在心軸上直接打印螺紋絲錐，而非焊接螺母,，從而消除額外的組裝工作,。

3D ProMetal專注于金屬3D打印帶來最大優(yōu)勢的案例

未來不斷增長的市場
3D ProMetal公司的創(chuàng)始人看到了增材制造技術(shù)將加快重塑未來醫(yī)療設(shè)備制造方式的巨大機會。

“產(chǎn)品設(shè)計師受益于設(shè)計軟件的使用,，由此體現(xiàn)出其決策對打印質(zhì)量和成本的影響——例如零件方向,、定位和支撐，” Harari和Shasha說,�,！巴ㄟ^整合增材制造，我們可以生產(chǎn)出超越以往質(zhì)量的零件,，并且比以往任何時候都更有效地完成工作,。而且隨著更多客戶了解如何更好的利用增材制造所提供的一切時，增材制造的優(yōu)勢將會繼續(xù)增長,�,！�