의료기술의 복잡한 제조방법

Dec 25, 2023

많은 제조 회사는 더 넓은 고객 기반을 유치하기 위해 제품 포트폴리오와 서비스 제공을 확장하고 있습니다. 이를 통해 생산업체는 자동차나 항공우주 산업과 같은 부문으로부터 더 큰 독립성을 확보할 수 있습니다. 의료 기술은 비록 다양한 과제를 안고 있지만 이러한 시장 확장의 한 예입니다.

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금속 가공 기술 국제 전시회인 Metav 2022는 의료 기술 분야에 전용 공간을 제공함으로써 의료 기술 분야의 중요성을 반영하고 있습니다. 2022년 3월 8일부터 11일까지 뒤셀도르프에 전시된 기업의 연구원과 전문가들이 실용적이고 이론적인 통찰력을 제공할 예정입니다.

"의료 기술의 역동적인 발전은 막을 수 없습니다. 제조업체와 공급업체에 대한 요구는 지속적으로 증가하고 있습니다. 인체에 사용하도록 설계된 제품은 점점 더 작아지고, 최소 침습적이며, 더욱 정밀해지고, 안전해지고, 더 좋아지고 있습니다. "라고 튀빙겐 소재 Paul Horn의 전무이사인 Markus Horn은 말합니다. 이는 의료 제품 제조업체가 매일 직면하는 요구 사항 중 일부에 불과합니다. 도구 생산업체인 Paul Horn은 이러한 과제를 해결할 수 있는 충분한 자격을 갖추고 있으며 민감한 티타늄 척추 임플란트 생산을 위한 마이크로 밀링 커터부터 척추 임플란트용 홈 가공 도구에 이르기까지 의료 기술 산업을 위한 새로운 도구 솔루션과 제조 전략을 지속적으로 개발하고 있습니다. 심폐 기계의 알루미늄 펌프 하우징.

Horn은 의료 툴링 기술 분야에서 노하우를 지속적으로 확장하고 있습니다. 여기에 대한 좋은 예는 소용돌이 기술입니다. 높은 금속 제거율, 고품질 마감 처리된 긴 나사, 깊은 나사 프로파일, 짧은 금속 칩, 다중 시작 나사 및 낮은 도구 부하 수준은 훨링 공정의 주요 장점입니다. 그러나 이는 다양한 기술적 과제로 인해 상쇄됩니다. 한 가지 중요한 측면은 임플란트의 뼈 나사에 사용되는 재료입니다. 티타늄, 스테인리스강 및 기타 초합금을 가공할 때 와일 플레이트의 절삭날에는 매우 높은 하중이 가해집니다. Horn은 높은 칩 제거율과 짧은 가공 시간으로 절삭날 마모에 대응하기 위해 지속적으로 기술을 개선하고 있습니다. Markus Horn: "의료 기술은 뒤셀도르프에서 열리는 Metav 2022에서도 우리에게 중심 역할을 할 것입니다. 우리는 소용돌이 제품뿐만 아니라 임플란트, 의료 기기 및 장치 제조를 위한 솔루션도 선보일 것입니다."

슈투트가르트 대학교 공작 기계 및 제조 시스템 제어 기술 연구소(ISW) 소장인 Oliver Riedel 교수와 Alexander Verl 교수에 따르면, "엔지니어로서 우리의 임무는 사람들에게 도움이 되는 기술을 개발하는 것입니다. 의료 기술은 여기서 아주 특별한 역할을 하게 됐어요." 예를 들어, 바이오프린팅은 새로운 유형의 기술입니다. 그 목적은 질병에 걸린 환자 조직을 대체할 생물학적 조직 구조를 생성하는 것입니다. ISW에서는 맞춤형 연골 임플란트를 사용하여 무릎 골관절염을 치료하기 위한 3D 프린팅 애플리케이션에 대한 연구가 진행 중입니다. 연구진은 적층 가공을 사용하여 점진적인 재료 구성으로 내부 구조를 정의할 수 있는 복잡한 구성 요소를 생산할 수 있다는 사실을 활용하고 있습니다.

환자 무릎의 MRI 스캔부터 완성된 맞춤형 임플란트까지 연속 프로세스 체인이 ISW(WGP(독일 생산 기술 학술 협회, 업계 최고의 학자 협회)의 일부)에서 개발되고 있습니다. 스캔 데이터는 결함이 있는 부분에 대한 대체 형상을 생성하는 데 사용됩니다. 이 형상은 인쇄 프로세스에 대한 공간적으로 구부러진 경로를 계산하는 데 사용할 수 있습니다. 그런 다음 NC 프로그램은 7축 인쇄 시스템에서 실행됩니다. 특별히 개발된 프린트 헤드는 실시간 기능을 갖춘 피드포워드 기능을 갖춘 CNC 제어 시스템과 결합되었습니다. 이는 압출 기반 인쇄 프로세스의 비선형 추적 동작을 보상합니다. 이 물질은 메타크릴레이트로 변형된 젤라틴 용액으로 구성되며 UV LED를 사용하여 경화됩니다. 생물반응기에서 배양된 세포 배양물은 이식되기 전에 연골 등가물에 용해됩니다. 생체 재료는 슈투트가르트에 있는 계면 공정 공학 및 플라즈마 기술 연구소(IGVP)와 프라운호퍼 계면 공학 및 생명 공학 연구소(IGB)에서 개발되고 있습니다. Metav 2022는 의료 및 적층 제조라는 미래 분야 모두에 별도의 영역을 전념하고 있습니다.