金屬3D打印最常見(jiàn)的用途是制作支撐部件及工具，如夾具、固定裝置和其他機(jī)械工具。但它也可用于小批量制作非常復(fù)雜的零件和手術(shù)器械。

金屬3D打印是增材制造的一個(gè)醫(yī)療器械創(chuàng)新網(wǎng)，受到了醫(yī)療器械制造商的青睞。他們以多種方式使用金屬3D打印技術(shù)。最常見(jiàn)的是制造簡(jiǎn)單的制造支撐應(yīng)用，如夾具、固定裝置和其他機(jī)械工具。但它也可用于小批量制作非常復(fù)雜的零件和手術(shù)器械。或者制造高度定制的醫(yī)療器械，如骨移植物、矯正器和假肢。此外，當(dāng)對(duì)安全性有較高要求時(shí)，器械制造商會(huì)傾向于金屬3D打印。憑借在公司內(nèi)部快速制作3D原型的能力，制造商無(wú)需公開器械設(shè)計(jì)，有助于保護(hù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的機(jī)密性。?

目前使用的金屬3D打印方法有很多種。然而，許多設(shè)計(jì)師選擇粘合劑噴射，因?yàn)樗绕渌椒ǜ阋恕⒏?、更容易使用。粘合劑噴射使用?xì)金屬粉末和粘合劑制作零件。它通過(guò)金屬粉末和粘合劑的沉積交替層在粉末床上形成零件。零件以水平漸進(jìn)層的形式制作，直至形成最終形狀。

圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

各種金屬粉末，包括醫(yī)用不銹鋼、低合金鋼、碳鋼、鎳合金、工具鋼和鎢合金，用于制造小型、精密和精細(xì)的醫(yī)療器械和外科器械。常用粘合劑類別有石蠟、巴西棕櫚蠟和特種聚乙烯蠟。

粘合劑可幫助金屬粉末形成特定形狀。然而，粘合劑是暫時(shí)的。只有非常少量的粘合劑必須留在零件內(nèi)部，以防止其在燒結(jié)過(guò)程中變形和開裂。小心地移除其余的粘合劑，以更快地進(jìn)行燒結(jié)。除去粘合劑后，燒結(jié)時(shí)間通常會(huì)從幾天縮短到幾小時(shí)。零件成功脫脂是在不損壞易碎零件的情況下，盡可能快地選擇性去除適量粘合劑。

零件在接近熔化溫度進(jìn)行熱燒結(jié)。這將燒掉任何殘留的粘合劑，并將金屬粉末粘結(jié)到其固體狀態(tài)，通常為96-99.8%的密度。之后，使用標(biāo)準(zhǔn)精加工技術(shù)對(duì)零件進(jìn)行后處理，如用砂紙打磨、噴漆或涂層。

在一些車間，零件脫脂通常使用專用脫脂液在蒸汽脫脂機(jī)內(nèi)進(jìn)行。將零件浸入液體中或?qū)⑵浔３衷谝后w蒸汽中，溶解粘合劑并將其從零件上移走。

零件脫脂是個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程。然而，獲得最好的最終產(chǎn)品的詳細(xì)信息很重要。脫脂液必須有區(qū)別地去除一些粘合劑，但不是全部，以確保零件保持其結(jié)構(gòu)完整性。為此，脫脂液的物理性質(zhì)非常重要。以下是要尋找的內(nèi)容：

脫脂液性能

低粘度

粘性較小的流體能更容易地在金屬零件周圍流動(dòng)并進(jìn)入其中，從而實(shí)現(xiàn)更徹底的脫脂

低表面張力

低表面張力允許流體進(jìn)入零件，特別是內(nèi)部緊密的幾何形狀，以去除粘合劑

正確的強(qiáng)度

脫脂液應(yīng)具有足夠的侵蝕性，以選擇性地去除適量的粘合劑，同時(shí)保持零件的完整性

良好的材料兼容性

脫脂液應(yīng)能安全地與金屬粉末和粘合劑一起使用，以保護(hù)成型的零件

快速蒸發(fā)

脫脂液的快速蒸發(fā)可確保零件中不會(huì)留下氣化粘合劑。零件內(nèi)部殘留的流體可能會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)裂紋、變形或零件膨脹。此外，快速蒸發(fā)的脫脂液意味著金屬零件干燥更快，從而縮短生產(chǎn)時(shí)間

低沸點(diǎn)

低沸點(diǎn)脫脂液仍能熔化蠟粘合劑，但不會(huì)損壞不可溶的易碎零件。此外，它能使蒸汽脫脂劑更有效地運(yùn)行。它還縮短了蒸汽脫脂劑的啟動(dòng)時(shí)間，降低了整體能耗和成本

免維護(hù)

現(xiàn)代脫脂液不需要穩(wěn)定劑、清除劑或每周酸驗(yàn)收測(cè)試來(lái)保持其完整性，從而減少維護(hù)時(shí)間和成本

脫脂液的安全性和合規(guī)性

低毒性

如今，脫脂液不使用正溴丙烷、甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、庚烷或三氯乙烯，這些物質(zhì)都會(huì)對(duì)健康或環(huán)境造成嚴(yán)重問(wèn)題

不易燃

不可燃脫脂液體對(duì)接觸到它的工作人員更安全，不需要特殊的防火或防爆設(shè)備

合規(guī)

現(xiàn)在的大多數(shù)脫脂液都不是有害空氣污染物（HAP）。許多不需要國(guó)家有害空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（NESHAP）許可證

安全性

對(duì)于現(xiàn)在的脫脂液來(lái)說(shuō)，PEL（允許暴露限值），或OSHA指定的工人暴露于溶劑的時(shí)間限制大約是200-250ppm。這明顯好于TCE（100-ppm PEL）或nPB（0.1ppm PEL）

環(huán)境可持續(xù)性

大多數(shù)現(xiàn)代脫脂液的GWP值（全球變暖潛能值）低于10，臭氧消耗潛能值（ODP）為零。因此，它們對(duì)于整體空氣質(zhì)量更友好。選擇一種環(huán)境可持續(xù)脫脂液不僅有助于公司滿足當(dāng)前的法規(guī)要求，還有助于遵守未來(lái)不斷變化的法規(guī)。此外，在使用蒸汽脫脂劑時(shí)，現(xiàn)代脫脂液經(jīng)過(guò)蒸餾、回收和再利用，減少了環(huán)境廢棄物

面向未來(lái)的金屬3D打印

金屬3D打印技術(shù)變化很快。直到最近，它只是用于原型制作或小批量生產(chǎn)，因?yàn)樗^(guò)于昂貴，而且對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)而言速度太慢。但是，隨著更多的零件材料可供選擇，以及新軟件和硬件的發(fā)展，更多公司開始使用金屬3D打印來(lái)提高醫(yī)療器械的生產(chǎn)效率。此外，使用現(xiàn)代脫脂液可為未來(lái)的金屬3D打印工藝實(shí)現(xiàn)更高的操作效率、成本節(jié)約和更好的環(huán)境可持續(xù)性。

脫脂液是用3D打印成功制造醫(yī)療器械的重要工具。有許多好的現(xiàn)代脫脂液可供選擇，不僅能有效脫脂，而且對(duì)人類更安全，對(duì)地球的影響更小。公司在選擇脫脂液或方法時(shí)，應(yīng)咨詢專門從事蒸汽脫脂的清潔合作伙伴。一些流體制造商有現(xiàn)場(chǎng)工程師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)審核，以評(píng)價(jià)脫脂方法，還可以對(duì)樣品零件進(jìn)行全面的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，確保找到效果最好的脫脂液。