Dijital model dosyalarına dayanarak, metal eklenti olarak adlandırılan metal 3D baskı-metal tozu veya kabloları katman katman katmanına göre katman olarak adlandırır. Temel fikir, 2D enine kesit verilerinin bir dizisini üretmek için 3D modelini dilimlemek, daha sonra bu kesitsel verilere bağlı olarak metal malzeme katmanını katmana göre eritmek veya bağlamak için baskı ekipmanını yönetmek ve son olarak 3D katı oluşturmak için istiflemektir.
Oldukça özelleştirilmiş olan bu tıbbi ekipman, hastaların benzersiz varyanslarına ve spesifik taleplerine uyum sağlayabilir, böylece tedavinin hassasiyetini ve etkinliğini artırabilir.
Tıbbi cihazların yaratıcı tasarımı için daha fazla fırsat, karmaşık yapı üretiminin geometrik şekiller ve geleneksel işleme teknikleriyle elde edilmesi zor karmaşık iç yapılar üretme potansiyeli ile sunulmaktadır.
Katman tabakası istifleme tekniği kullanmak, yüksek malzeme kullanım oranı elde ederek malzeme atıklarının ve üretim masraflarının kesilmesine yardımcı olur.
Topoloji optimizasyonu, üzerinde hareket eden kuvvetlere dayalı olarak belirli bir alanda malzemeleri otomatik olarak düzenleyen matematik kullanarak yapılar tasarlamanın bir yoludur. Metal 3D baskıda topolojik optimizasyon, temel yük taşıma yapılarını korurken gereksiz parçaları malzemeden çıkarabilir ve hala güçlü ve sert olan tıbbi ekipmanların daha hafif tasarımlarına izin verebilir. Ortopedik implant tasarımında, örneğin, karmaşık iç gözenek sistemlerine sahip implantlar oluşturmak, ağırlığı azaltmak ve kemik dokusunun büyümesini ve füzyonunu teşvik etmek için topoloji optimizasyonu uygulanabilir.
Yüksek spesifik mukavemet, büyük spesifik sertlik ve olağanüstü enerji emme kapasitesi, periyodik olarak organize edilmiş çubuklardan veya düğümlerden yapılmış kafes yapıları olarak bilinen yapısal formu tanımlar. Metal ile 3D baskı ile mümkün kılınan birkaç kafes yapısının doğru üretimi, yapıların mekanik özelliklerini arttırmak ve malzeme tüketimini artırmadan hafif tasarım yapmak için tıbbi ekipmanlara uygulanabilir. Diş implantları için, örneğin, bir kafes yapısı tasarımı, implant ağırlığını düşürürken çevreleyen kemik dokusu ile bağlanma mukavemetini iyileştirmeye yardımcı olur.
Malzeme özellikleri için bileşenin çeşitli alanlarının ihtiyaçlarına bağlı olarak makul malzeme tahsisi belirlenirken, çok malzemeli baskı teknolojisi aynı kısımda çeşitli özelliklere sahip metal malzemelerin kullanılmasına izin verir. Örneğin, yüksek mukavemetli ve yüksek sertlikli metal malzemeler, cerrahi aletlerde önemli stres taşıyan parçalar için kullanılabilir; Hafif ve korozyona dirençli metal malzemeler, cerrahi aletlerin performansını optimize ederek diğer parçalar için kullanılabilir.
Metal için 3D baskı teknolojisi birçok metal malzeme kullanabilse de, tıbbi alan için erişilebilen metal malzemeler türleri hala sınırlıdır ve bazı malzemelerin performansı hafif tasarım kriterlerini tamamen karşılayamaz. Örneğin, bazı hafif metal malzemeler oldukça zayıf mukavemet ve korozyon direncine sahiptir, bu nedenle daha fazla maddi araştırma ve geliştirme gereklidir.
3D baskı için metal ekipman oldukça pahalıdır ve baskı yöntemi çok fazla metal tozu veya metal tel gerektirir, böylece metal 3D baskılı tıbbi ürünler için biraz yüksek üretim maliyetleri üretir. Bu, hafif tıbbi ekipman için metal 3D baskının geniş kullanımını bir şekilde kısıtlar.
Metal 3D baskı işlemi sırasında gözenekleri ve çatlakları içeren kusurlar ortaya çıkabilir, bu nedenle tıbbi ekipmanların performansını ve kalitesini etkiler. Bu nedenle, metal 3D baskılı hafif tıbbi ekipmanın kalitesini ve güvenliğini sağlamak için titiz bir kalite kontrol mekanizması oluşturmalıyız.