幾乎無鎳、適合增材制造的新型醫(yī)用不銹鋼材料

時間：2022/5/7閱讀：1600

外科植入物的國家標準中對于植入物設計所用的金屬材料化學成分有著嚴格規(guī)定。以不銹鋼植入物為例，國家標準對于鋼的牌號及其中的Ni、 Cr 、Mo 、Mn等化學成分均做出了規(guī)定。[1]

但常見醫(yī)用不銹鋼，例如316L不銹鋼仍存在生物相容性及相關問題，包括不銹鋼植入人體后由于腐蝕或磨損造成腐蝕產(chǎn)物所引起的組織反應（如出現(xiàn)水腫、感染、組織壞死等），從而導致疼痛和過敏反應等。特別是不銹鋼中鎳離子析出誘發(fā)的病變。因此植入物設計領域仍需要低鎳和無鎳的醫(yī)用不銹鋼材料。

在原始材料發(fā)展的同時，外科植入物以及手術器械的制造技術也在不斷發(fā)展，其中基于粉末床激光熔化（LPBF）工藝的金屬3D打印技術已在該領域展示出了明確的產(chǎn)業(yè)化方向。對于增材制造技術而言，也同樣需要在化學成分和增材制造加工性能方面更為優(yōu)化的新型材料。

根據(jù)3D科學谷的市場觀察，Carpenter Technology 開發(fā)了一種增材制造醫(yī)用不銹鋼材料, 該材料幾乎不含鎳并且在激光粉末床熔合（L-PBF）3D打印系統(tǒng)中顯示出良好的加工性能。

為植入器械的質(zhì)量提升而優(yōu)化

化學成分的優(yōu)化

Carpenter 對新型醫(yī)用不銹鋼材料與傳統(tǒng)不銹鋼材料進行了比較。根據(jù)Carpenter 的數(shù)據(jù)，BioDur 108不銹鋼的鎳含量最高為0.05 wt％。除了針對患者優(yōu)化的化學成分外，BioDur 108還具有比BioDur 316LS 材料更好的機械性能。