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              聚乳酸(PLA)粉末在 SLS 3D 打印中的應用

              2024-03-15

              激光燒結技術具備高精度、無支撐打印、以及打印材料多樣性等優勢特點,現已逐漸成為廣泛應用于各領域的制造技術之一。當前應用于SLS打印的高分子材料主要包括尼龍及其復合材料、TPU、PPS、PEEK、PP等。聚合物材料與金屬、陶瓷材料相比,具有成形溫度低、燒結激光功率小、精度高等優點。同時,聚合物材料品種和性能的多樣性以及各種改性技術的應用,也進一步增加了其在SLS 3D打印中的應用優勢。

               

              隨著3D打印開始由原型制造到最終用途零件制造的重心轉移,以及系列生產應用的增加,聚合物粉末材料在未來具備較大的發展前景。

               

              本文將重點聚焦聚乳酸(PLA)粉末材料在SLS 3D打印中的應用。

               

               

               

              一、PLA粉末應用于SLS 3D打印的特點分析

               
               

               

              聚乳酸(PLA)是以可再生植物資源為原料制成的,具有良好的生物可降解性,能最終分解成二氧化碳和水,是國際公認的環境友好材料,被譽為高分子材料領域新的產業革命性材料。

               

               

              應用于SLS 3D打印領域,聚乳酸粉末可以形成熱成型和壓縮模具所需的定制、精密幾何形狀?;谄湫阅芴攸c,聚乳酸粉末的打印過程安全無毒,如果應用于鑄造,過程中沒有煙和有毒氣體產生,更為低碳環保。另外,聚乳酸粉末的熔融溫度更低,有助于降低能耗。

               

              客觀來講,聚乳酸粉末3D打印材料存在優勢,但是其在部分專業領域的應用也有一定的局限性。而作為一種具備較好的生物相容性和生物降解性的高分子材料,聚乳酸粉末材料在醫療方向的應用可以規避不足,突出優勢。

               

              微球粉末(1)

              圖 | 深圳聚生聚乳酸粉末材料

               

               

              首先,聚乳酸材料具有良好的生物相容性,可應用于組織工程、骨科修復材料等。PLA與SLS技術結合,可解決骨支架個性化外形與多孔結構制備難等問題。PLA與羥基磷灰石(HA)復合,可通過SLS成形工藝制備接骨板等制件,具有良好的生物相容性和骨誘導性。

               

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              另外,聚乳酸其單體中具有一個手型原子,其聚合物存在多種立體構型,如聚左旋乳酸(PLLA)、聚右旋乳酸(PDLA)、聚消旋乳酸(PDLLA)。不同組成聚乳酸粉末與SLS技術結合,可以賦予制品不同的性能,如不同的降解周期。PLLA與PDLA通過共結晶形成立構復合物具有更高的熔點、更好的耐熱性、耐溶劑性等。

               

               

              總的來說,聚乳酸粉末作為一種生物基、生物可降解高分子材料,易于使用,優勢明顯,與SLS 3D打印技術的結合將為行業提供更為環保的創新解決方案。

               

               

               

              二、PLA粉末在醫療方向的應用簡介

               
               

               

              通過SLS 3D打印技術,可以制造出具有復雜結構的人體組織和器官模型,用于測試、手術模擬以及組織工程等領域。打印成組織工程支架、骨科植入物、器官等;體內植入可吸收降解,可定制化個性化精準化打印模型,減少制作時間和成本,在醫用領域應用前景廣泛。

               

               

              1.定制醫療器械和設備

              SLS可以用于制造醫療器械和設備,如外科手術工具、支架義肢等。由于SLS技術可以在單個步驟中創建復雜的幾何形狀,因此可以生產出適合特定患者的個性化產品,為患者提供更好的適應性和舒適度。

               

              醫療矯正器械3

              2.仿生組織和器官模型

              SLS技術可以用來制造仿生組織和器官模型,用于醫學研究、教學和手術規劃。這些模型可以提供醫生更直觀的了解患者的病情,并幫助進行手術規劃和培訓。

              心臟模型

               

              3.生物醫用材料研究

              除了直接制造醫療產品,SLS還可以用于生物醫用材料的研究和開發。通過SLS技術可以制造具有特定結構和性能的生物材料,用于組織工程、藥物釋放等領域。

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              三、關于深圳聚生(eSUNMed)

               
               

               

               

              深圳聚生主要致力于生物醫用高分子材料的開發和應用。聚生可根據用戶需求提供微球定制加工服務,一方面可為客戶提供各類分子量的PLA、PDLLA、PCL、PLGA、PLCL等醫用級原料,另外,也可根據客戶需求,定制粒徑在10-100μm的上述聚合物實心微球。

               

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              目前,深圳聚生具備PCL、PLLA、PDLA均聚物及PDLLA、PLGA、PLCL等共聚物的公斤級制備能力,掌握了高分子量PLLA(特性粘度4.0 dL/g)、PCL(特性粘度2.0 dL/g)的聚合技術,具備不同共聚比例、不同端基結構的聚合能力。此外,公司采取獨特的純化處理技術,進一步提高產品各項技術指標,確保產品符合植入級聚乳酸行業標準《YY/T 0661-2017》及中國藥典中關于相關藥用高分子聚合物輔料的要求。

               

              通過微球制乳滴備技術研究,深圳聚生可制備尺寸可控、粒徑均一的乳滴。通過乳滴固化工藝研究,制備出表面光滑、圓整度高、D50在10-100 μm范圍內可控的PLLA、PCL、PLGA等空白微球,通過特殊粒徑分級工藝處理使粒徑分布進一步收窄,span值可達0.7以內。

               

               

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              可注射PLA微球制備專利

               
               

               

               

              3D打印作為一種技術革命,正在廣泛而深入地改變人類的生產與生活方式。深圳聚生將結合公司在聚乳酸材料研發和應用上的優勢,深入探索相關技術工藝,推動PLA 粉末打印的產業化,以材料創新引領和推動行業更高效和可持續的生產及應用。

               

              以上,深圳聚生歡迎有需求的研發機構或企事業單位與我們聯系,定制產品或開發新的應用。

               

              接下來我們也將陸續為大家詳細介紹PLA微球在高端生物醫藥、日化產品研發等領域的具體應用,敬請關注!

               

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