研究開発から応用まで：ヘレウスとグラーツ大学がアモルファス金属医療機器の3Dプリントで協力

この投稿は Spectacled Bear によって 2021-3-5 19:49 に最後に編集されました。

はじめに: 2019 年、Heraeus は世界最大の 3D プリントアモルファス金属部品を製造したことで業界で有名になりました。同社の子会社である Heraeus AMLOY は、現在、アモルファス金属材料を加工するための射出成形と 3D プリントの両方の技術を習得している世界で唯一のメーカーです。 2020 年、Heraeus AMLOY と TRUMPF は協力して、アモルファス金属向けの産業グレードの 3D 印刷技術を推進します。同社は2021年にグラーツ大学と協力し、この技術を医療機器製造分野に応用した。
△ヘレウスはツイッターで、グラーツ大学と提携し、アモルファス金属医療機器を3Dプリントすると発表しました。アンタークティックベアは、ヘレウスが2021年3月1日、公式ソーシャルメディアツイッターで、オーストリアで2番目に大きく、2番目に古い大学であるグラーツ大学と正式に協力し、医療技術を革新し、アモルファス金属材料を新しい医療機器にすることを発表したことを知りました。医療用途の臨床付加製造（CAMed）プロジェクトの一環として、この研究は分野全体の生産チェーンの完成に焦点を当てています。患者固有の義肢やインプラントの設計と開発から、クリニックと緊密に連携してアモルファス金属医療製品を製造および使用する方法まで。アモルファス合金は並外れた機械的特性を持ち、人体に適応でき、生体適合性も非常に高いため、新しい 3D プリントデバイスは既存の鋼鉄やチタン製のデバイスに比べて大幅に性能が向上することが期待されます。
△3Dプリンターで作られたアモルファスインプラント（ここでは橈骨プレート）は骨の動きに適応し、治癒プロセスを促進します。従来の医療用インプラントの限界現在、ほとんどの金属製医療用インプラントはステンレス鋼、コバルトクロム合金、またはチタンで作られています。これらの材料は人体に埋め込まれた後はサポートを提供できますが、患者の体組織の成長によって発生する力を排除することはできません。弾力性の低いインプラントを長期間使用すると、疲労骨折を引き起こす可能性もあります。したがって、優れた弾力性、生体適合性、より優れた人間工学を備えた新しい医療機器の製造と応用は、患者により良い医療サービスを提供することになります。付加製造技術を追加することで、処理プロセスをよりシンプルかつ正確にすることができます。アンタークティック・ベアは以前、アメリカの企業ネクサススパインが発表した新しい3Dプリント脊椎インプラントは、3Dプリント技術と医療治療の完璧な組み合わせであると紹介した。
△オーストラリアの医療機器会社 Anotomics が、以前に 3D プリントしたチタン肋骨インプラントにアモルファス金属材料を使用したのはなぜですか?非晶質金属は金属ガラスとも呼ばれ、溶融金属の急速凍結によって形成されます。急速凍結技術により、金属原子は安定した格子を形成せず、無秩序に配列されます。これにより、非晶質金属間の原子間距離が金属結晶間の原子間距離よりもはるかに大きくなり、この材料は一般的な金属材料のような粒界や相境界を持たず、特殊な硬度と高い弾性を備えています。それだけでなく、この材料は優れた機械的特性と平均以上の耐腐食性も備えています。同時に、生体適合性も非常に優れています。したがって、航空宇宙、医療技術、ロボット工学、電気自動車などの分野には大きな可能性があります。
△左：通常の金属、右：アモルファス金属
△アモルファス金属アモルファス金属材料の製造技術と応用は海外では徐々に産業を形成しているが、国内市場は改善する必要がある。 2016年、大連交通大学は3Dプリント技術を使用してアモルファス金属を製造しました。現在に至るまで、この技術が国内市場に普及するにはまだ長い道のりが残っています。南極熊は、中国におけるこの技術の開発と市場への応用が加速し、海外企業の独占を打ち破り、世界の舞台に進出することを期待しています。

参考資料: 1. Heraeus と TRUMPF が協力し、アモルファス金属の産業用 3D 印刷の新しい用途を拡大。2. Heraeus のツイート。3. Heraeus AMLOY Technologies。4. 医療技術における多才なアモルファス金属。5. HERAEUS とグラーツ大学が提携し、アモルファス金属医療機器を 3D 印刷。6. HERAEUS が世界最大の付加製造アモルファス金属部品を発表。

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