Pieces médicales [Étude de cas]

Les avantages de l’impression 3D d’implants

Pieces médicales | Étude de cas

La fabrication additive (AM) permet la complexité géométrique pour créer des structures en treillis pour les implants médicaux. En savoir plus sur l’étude de cas d’AddUp sur la façon dont la fabrication additive réduit les temps et les coûts de production.

Histoire

Plateau d’implants pour vertèbre imprimé en 3D Ti-6Al-4V ELI

 

Afin de garantir les meilleurs soins aux patients, la médecine moderne doit explorer toutes les technologies de pointe. L’industrie médicale a des exigences élevées : complexité et précision des pièces, personnalisation, matériaux biocompatibles, durabilité… L’un des défis que doit relever le domaine médical est l’obligation d’adapter et d’ajuster les soins à chaque patient. C’est pourquoi les outils ou dispositifs utilisés lors d’une intervention chirurgicale ou pour le traitement des patients doivent absolument être personnalisés. Cependant, ces dispositifs sont souvent coûteux et hautement spécialisés.

La fabrication additive permet de produire des pièces métalliques uniques et personnalisées à un prix raisonnable. Actuellement, les prothèses sur mesure constituent le principal champ d’application de l’impression 3D pour le secteur de la santé. Grâce à l’imagerie médicale, les prothèses sont adaptées à chaque patient et fabriquées dans des matériaux biocompatibles – le plus souvent un alliage de titane. Pour toutes ces raisons, le domaine médical est l’une des industries qui utilisent le plus la fabrication additive aujourd’hui.

Challenge

Le rôle premier d’un implant est de remplacer fonctionnellement un os ou un organe de manière transparente, pour toute la durée de vie du patient. L’implant doit s’intégrer parfaitement à la structure osseuse et tissulaire du patient. Et si des méthodes de production traditionnelles sont utilisées, la fourniture de tels implants et prothèses peut être très coûteuse et prendre beaucoup de temps. Grâce aux nouveaux matériaux biocompatibles disponibles pour la fabrication additive, de plus en plus d’applications médicales bénéficient de cette technologie disruptive.

En raison de leur complexité géométrique et de la nécessité d’utiliser des matériaux biocompatibles, ces pièces médicales conçues par les experts d’AddUp ne sont pas réalisables avec des procédés conventionnels.

Solution

La fabrication additive métallique permet d’imprimer des pièces médicales très complexes et personnalisées à l’aide d’une structure en lattice (treillis) afin d’améliorer leur intégration dans le corps du patient, d’accélérer le temps de production et d’améliorer la finition de la surface pour réduire le post-traitement.

L’impression 3D permet de créer des structures en lattice pour les implants médicaux nécessitant une géométrie complexe. On obtient ainsi une surface poreuse qui améliore l’intégration osseuse tout en allégeant l’implant. Dans le cadre de la fabrication traditionnelle, pour obtenir ce type de résultat, il peut être nécessaire d’appliquer un revêtement sur le titane, ce qui est très coûteux. La fabrication additive réduit les étapes de production et le nombre de composants d’une pièce, ce qui permet de réduire les délais et les coûts de production.

La FormUp® 350 construite par AddUp est une imprimante 3D métallique utilisant la technologie de la fusion sur lit de poudre (PBF). Elle démontre ici ses capacités à produire des implants de grande qualité. La FormUp 350 permet de créer des formes impossibles à réaliser avec un procédé traditionnel, augmentant ainsi les performances et la fiabilité des pièces imprimées au profit de l’industrie médicale.

Implant de la hanche
Ti-6Al-4V ELI

Résultats

La conception et le processus de fabrication de l’implant créent une structure poreuse et une finition de surface optimale pour améliorer l’intégration osseuse globale.

  • Une production accrue – moins de composants et moins d’étapes de fabrication, y compris moins de post-traitement, signifient que les temps de production sont raccourcis !
  • Une complexité géométrique – la machine FormUp 350 offre la liberté de concevoir des implants à géométrie optimisée à l’aide de structures en, avec le minimum de supports.
  • Une réduction des supports – avec la FormUp 350, le fait d’avoir peu de support permet de réduire l’usinage et le post-process, et donc de gagner du temps et de l’argent !
  • Une finition optimale – grâce au système de mise en couche par rouleau, l’état de surface est idéal, dès la sortie de machine, ce qui réduit le temps et les coûts de post-traitement !
  • Une intégration fonctionnelle – le processus d’impression 3D et les matériaux créent une structure poreuse et un état de surface parfait pour améliorer l’intégration osseuse globale.
  • Des matériaux biocompatibles – Nombreux sont les matériaux utilisables dans la FormUp 350.

Implant lombaire postérieurTi-6Al-4V ELI

Le plus d’AddUp

La FormUp 350 est idéale pour les applications médicales. car elle offre un processus amélioré et rentable pour fabriquer des pièces complexes et/ou
personnalisées.

Lombaire antérieur inter-somatique Ti-6Al-4V ELI