Dispositifs médicaux imprimés en 3D: Le guide ultime
L'impression 3D est le processus de fabrication de composants 3D utilisés dans différentes applications. Le secteur de la santé a besoin de fabriquer des dispositifs médicaux imprimés en 3D en raison de l'efficacité et de la haute qualité offertes par le processus. Si vous souhaitez en savoir plus sur l'ensemble du processus, vous pouvez consulter le guide ci-dessous.
Qu'est-ce que l'impression 3D médicale ?
L'impression 3D médicale consiste à créer des composants tridimensionnels utilisés dans l'industrie médicale. Ces objets sont fabriqués couche par couche et les matériaux utilisés dans l'impression 3D médicale sont tous de qualité médicale.
Des produits personnalisés tels que des implants, des dispositifs médicaux et des modèles anatomiques sont fabriqués. Le processus permet de fabriquer des composants personnalisés et précis. Ces composants peuvent être utilisés dans divers domaines tels que la dentisterie, la chirurgie et les prothèses.
Avantages des dispositifs médicaux imprimés en 3D
Les avantages d'opter pour l'impression 3D pour les dispositifs médicaux sont les suivants :
Composants médicaux sur mesure
L'impression 3D permet de créer des composants médicaux personnalisés qui sont fabriqués pour des patients individuels. Il s'agit généralement de fabriquer des prothèses et des implants imprimés en 3D. Comme ils sont conçus pour des patients individuels, ils s'adaptent parfaitement à ces derniers.
Prototypage rapide
L'impression 3D permet des créations rapides et peut donc être utilisée pour prototypage rapide de dispositifs médicaux. La méthode permet d'accélérer le processus de développement et les fabricants peuvent tester les dispositifs avant la production de masse.
Composants médicaux complexes
Les méthodes traditionnelles de fabrication des dispositifs médicaux ne permettent généralement pas de produire les composants dont la conception est complexe. L'impression 3D permet de créer des modèles complexes et détaillés. Il est donc possible de fabriquer facilement des composants spécialisés.
Fabrication rentable
L'impression 3D est adaptée aux dispositifs médicaux hautement personnalisés ou produits en petites séries par rapport à la fabrication traditionnelle. Ces dispositifs médicaux sont rentables et s'avèrent être un choix économique pour les séries de production limitées, car ils ne nécessitent pas d'outillage ni de moules coûteux.
Moins de gaspillage
L'impression 3D est un processus de fabrication dans lequel seuls les matériaux nécessaires sont utilisés, car il s'agit d'un processus de fabrication additive. Les déchets sont donc réduits par rapport aux procédés de fabrication soustractifs.
Limites des dispositifs médicaux imprimés en 3D
Les dispositifs médicaux imprimés en 3D présentent non seulement des avantages, mais aussi des inconvénients. En voici quelques-uns.
- Les dispositifs médicaux sont censés répondre à des exigences réglementaires strictes. La nature des dispositifs médicaux est très sensible et le processus d'approbation de ces dispositifs est également long et complexe.
- Il existe une large gamme de matériaux disponibles pour l'impression 3D, mais tous ne conviennent pas aux applications médicales. Certains d'entre eux peuvent manquer de biocompatibilité alors que les dispositifs médicaux nécessitent une durabilité et une utilisation à long terme.
- L'impression 3D aboutit généralement à la création d'une surface rugueuse. De nombreux dispositifs médicaux ont besoin de surfaces lisses, comme les implants et autres outils chirurgicaux.
- Les propriétés mécaniques des composants imprimés en 3D varient en fonction de la méthode d'impression et du type de matériau utilisé. Tous les types de dispositifs n'ont pas la même résistance à l'usure qu'une méthode de fabrication traditionnelle.
Le processus d'impression 3D de dispositifs médicaux
Voici quelques-uns des procédés utilisés pour l'impression 3D de dispositifs médicaux :
ALS
L'impression 3D SLA utilise un laser qui transforme la résine sous forme liquide en plastique dur après durcissement. L'impression SLA est l'une des méthodes les plus populaires pour la fabrication de dispositifs médicaux en raison de la polyvalence des matériaux et de la haute précision qu'elle offre.
Les composants médicaux fabriqués par SLA sont très précis et offrent une finition de surface lisse. Par conséquent, les composants médicaux qui nécessitent des tolérances étroites et une finition lisse peuvent opter pour ce processus.
SLS
Le SLS est un laser à haute puissance qui permet de fusionner les particules de poudres polymères pendant les processus d'impression et de créer le composant médical souhaité. Le SLS est un procédé très efficace pour la fabrication de composants médicaux complexes.
Le procédé ne nécessite aucune structure de soutien et peut être utilisé pour les composants qui présentent des caractéristiques internes complexes et nécessitent des parois et des contre-dépouilles minces. Le SLS fonctionne bien avec le nylon et permet de produire des dispositifs médicaux stérilisables et biocompatibles.
FDM
La FDM est une méthode d'impression 3D qui consiste à faire fondre le filament thermoplastique et à l'extruder. La buse de l'imprimante tend à déposer couche après couche les composants à fabriquer.
La FDM est compatible avec une large gamme de matériaux biocompatibles et adaptés à l'industrie médicale.
Matériaux imprimés en 3D de qualité médicale
Les matériaux compatibles avec les applications médicales utilisant l'impression 3D peuvent être les suivants :
Acide polylactique (PLA)
Le PLA est un plastique très populaire utilisé dans l'impression 3D FDM. Il est peu coûteux, facile à travailler et biodégradable. Le PLA et l'impression 3D permettent de fabriquer des dispositifs médicaux tels que des broches de fixation, des plaques, des échafaudages osseux et des vis.
Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS)
L'ABS est un matériau solide et léger qui peut être fondu et transformé en liquide pour l'impression 3D. Une fois solidifié, il permet de créer des dispositifs médicaux légers et de haute qualité. Ces composants fabriqués à partir d'ABS imprimé en 3D sont utilisés comme prothèses, corsets orthopédiques et lors d'opérations chirurgicales.
Polyétheréthercétone (PEEK)
Le PEEK est un matériau très résistant aux produits chimiques qui offre d'excellentes propriétés mécaniques. Il est utilisé à la place du métal dans de nombreuses applications, dont les dispositifs médicaux personnalisés tels que les implants.
Titane
Titane est utilisé dans le secteur médical pour la fabrication d'instruments chirurgicaux et de prothèses articulaires imprimés en 3D. Les implants de la colonne vertébrale, du genou et de l'articulation sont fabriqués par impression 3D avec du titane en raison de sa biocompatibilité et de ses propriétés mécaniques.
Polyéthylène glycol (PEG)
Le PEG possède des propriétés biochimiques qui le rendent adapté à l'industrie médicale. Ainsi, les composants PEG imprimés en 3D sont utilisés dans la fabrication de tissus, d'os et de cartilages occasionnels.
Applications médicales de l'impression 3D
Voici quelques-unes des applications médicales de l'impression 3D :
Prothèses et implants osseux
L'impression 3D permet de créer des implants osseux personnalisés qui correspondent à l'anatomie des patients. Les implants rachidiens et d'autres articulations sont fabriqués grâce à l'impression 3D. Des prothèses personnalisées pour les membres peuvent être fabriquées grâce à l'impression 3D, ce qui permet de les rendre abordables et de les adapter précisément au patient.
Outils chirurgicaux
Les outils chirurgicaux utilisés dans les opérations complexes, comme les remplacements d'articulations, qui nécessitent de la précision, sont fabriqués par impression 3D et offrent une grande précision. Les instruments chirurgicaux personnalisés peuvent être utilisés dans des procédures uniques et améliorer l'efficacité des interventions chirurgicales.
Applications dentaires
L'impression 3D est couramment utilisée dans les applications de dentisterie. Elle permet de créer des couronnes, des bridges et des implants dentaires personnalisés en fonction de la bouche du patient. En outre, d'autres dispositifs tels que les appareils de rétention et les gouttières sont également fabriqués grâce à l'impression 3D.
Aides auditives
Aides auditives sont très importantes pour différents patients. Ces aides auditives personnalisées doivent être conçues en fonction de l'adaptation parfaite et de la forme du conduit auditif du patient. Elles offrent d'excellentes performances et peuvent être fabriquées grâce à l'impression 3D.
Conclusion
L'impression 3D dans les dispositifs médicaux est très répandue en raison de sa flexibilité et de son coût abordable. Des composants personnalisés de faible volume destinés à des patients individuels peuvent également être fabriqués grâce à ce processus. Si vous êtes à la recherche de dispositifs médicaux imprimés en 3D précis et de haute qualité pour vos applications, vous pouvez prendre contact avec DEK.
FAQ
Quel est le processus d'impression 3D des dispositifs médicaux ?
Le flux de travail de l'impression 3D comprend les étapes allant de la création d'idées à la fabrication du composant final par le biais d'imprimantes 3D à l'aide de la fabrication additive.
Quelles sont les capacités uniques des dispositifs médicaux imprimés en 3D ?
Les dispositifs médicaux imprimés en 3D permettent une fabrication personnalisée de ces dispositifs en fonction des spécifications de chaque patient.
