Míg korábban jobbára öntéssel és felületi megmunkálással készültek az orvosi implantátumok fém alkatrészei, a 3D-nyomtatás elterjedésével a közeljövőben akár fémnyomtatással is előállíthatják ezeket a speciális eszközöket. A feltehetően kisebb költségek mellett a rövidebb gyártási idő is a modern eljárás mellett szól. A Pécsi Tudományegyetem Műszaki és Informatikai Karának Gépészmérnök Tanszékén az egyetem 3D Központjával közösen a CMT-technológiás fémnyomtatással kapcsolatban folytatnak kutatásokat, amelyek eredményeként akár maga a technológia, akár a fémnyomtató is megjelenhet termékként a későbbiekben a piacon.
A PTE MIK Gépészmérnök Tanszékén a hegesztéstechnológia, az acélszerkezetek, a karbantartás, valamint a felújítástechnológia területén koncentrálódik a szellemi kapacitás, és ezekre építve kerestek olyan kutatási területet, amely illeszkedik a már meglévő tudáshoz, profilhoz. A választás egy hegesztéstechnológiai területre, azon belül a gépiparban alkalmazott és több szempontból előremutató CMT-technológiára (Cold Metal Transfer) esett. A kutatók ezt ötvözték a 3D-nyomtatással, amihez a kezdetekben egy régi CNC-marógépet alakítottak át fémnyomtatóvá. A kísérletek igazolták, hogy a technológia megfelelően alkalmazható fémalkatrészek felépítésére, ezért saját fejlesztésű fémnyomtatót építettek. Ezzel az additív technológiás géppel folyamatosan zajlanak a kísérletek, közben pedig magának a gépnek a fejlesztése is. A végső cél biokompatibilis fémek és orvosi implantátumok nyomtatása.
A szakemberek szerint az eddig ismert fémporos technológiához viszonyítva lerövidül a gyártási idő, illetve az üzemeltetési és az előállítási költségek is jóval alacsonyabbak lesznek. Könnyebbé válik a beszerzés, jóval olcsóbbá a fenntartás, és az alapanyag tárolása is leegyszerűsödik.
A kutatás első szakaszában a gépipari alkalmazások szempontjából az alumínium nyomtathatóságát, hegesztési tulajdonságait vizsgálták, a 3D Központtal való kapcsolódás azonban az orvosi alkalmazás irányába terelte a munkát, és ezzel a 2021 őszén a PTE MIK-en induló biomedical engineering-képzéshez is jól tudnak kapcsolódni.
A következő fejezet az orvosi eszközöknél és implantátumoknál alkalmazott fémek, illetve a titán nyomtatása lesz, ezek olvadáspontja, szilárdsági tulajdonságai és más jellemzői új kihívások elé állítják a kutatócsapatot.
Forrás:
PTE