醫(yī)療是3D打印鈦制品的重要市場(chǎng)，鈦骨骼、鈦支架都可以通過(guò)3D打印制造出更貼合人體的產(chǎn)品。尤其是考慮到醫(yī)學(xué)用的金屬材料普遍比較昂貴，而3D打印在加工過(guò)程中減少了對(duì)材料的浪費(fèi)，根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研究，從長(zhǎng)期發(fā)展的角度看，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的金屬產(chǎn)品將大部分被3D打印制造工藝替代。

圖片來(lái)源：Materialise-瑪瑞斯

那么在國(guó)內(nèi)又有哪些企業(yè)正在發(fā)力醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的3D打印材料布局呢？本期，3D科學(xué)谷結(jié)合其市場(chǎng)研究情況為谷友列舉一二。

-- 寶雞瑞熙鈦業(yè) - 鈦粉

根據(jù)寶雞瑞熙鈦業(yè)，截止2017年底，寶雞瑞熙鈦業(yè)生產(chǎn)外科植入物及3D打印用鈦及鈦合金材料達(dá)300多噸，產(chǎn)值達(dá)到6000多萬(wàn)元，近一半用于國(guó)際市場(chǎng)。

醫(yī)用鈦合金指用于制造植入人體內(nèi)的醫(yī)療器件、假體或人工器官和輔助 治療設(shè)備的鈦合金，一般要求比強(qiáng)度高、力學(xué)性質(zhì)接近人骨，強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于純 鈦，還具有耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性?xún)?yōu)良等特點(diǎn)。目前在在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中 廣泛使用的醫(yī)用鈦合金是Ti-6Al-4v ELI合金，但在使用中會(huì)析出極微量的釩和 鋁離子，其中析出的釩離子有毒性會(huì)引起不利的組織反應(yīng)，鋁離子會(huì)引起人體 神經(jīng)紊亂，降低細(xì)胞適應(yīng)性等對(duì)人體造成危害的缺陷，上述問(wèn)題已引起醫(yī)學(xué)界的強(qiáng)烈關(guān)注，雖然可通過(guò)表面涂層與其它處理技術(shù)在一定程度上阻止釩、鋁等有毒元素離子的擴(kuò)散，但終歸不是解決問(wèn)題的根本辦法，只有采用無(wú)毒性元素構(gòu)成的合金才能徹底消除隱患。因此現(xiàn)使用的Ti-6Al-4v ELI合金等醫(yī)用鈦合金 已難以滿(mǎn)足醫(yī)學(xué)界對(duì)醫(yī)用鈦合金無(wú)毒、無(wú)害且能滿(mǎn)足比強(qiáng)度高、力學(xué)性質(zhì)接近 人骨、耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性等醫(yī)學(xué)使用要求。

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研究，還未見(jiàn)寶雞瑞熙鈦業(yè)在醫(yī)用鈦合金粉末方面有哪些創(chuàng)新的進(jìn)展。不過(guò)在制備醫(yī)用鈦合金錠方面，寶雞瑞熙鈦業(yè)采用二次真空自耗熔煉法制備，醫(yī)用鈦合金具有良好的加工、成形性能，強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于純鈦，并具有耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性?xún)?yōu)良等特點(diǎn)，有效解決了Ti-6Al-4v ELI合金等醫(yī)用鈦合金在使用中會(huì)析出對(duì)人體有害的釩、鋁離子的技術(shù)難題，可廣泛用于制造各種人工關(guān)節(jié)人工骨、骨固定器件、義齒等醫(yī)學(xué)用途，具有良好的生物相容性，較一般的醫(yī)用鈦合金具有更高的使用安全性。

-- 成都優(yōu)材科技 - 牙科鈷鉻合金粉末

鈷鉻合金被廣泛應(yīng)用于制造金屬烤瓷冠橋和可摘局部金屬支架等牙科修復(fù)體。成都優(yōu)材科技采用特定的成分及配比，不僅使合金密度降低，實(shí)現(xiàn)了***終產(chǎn)品的輕量化，還在保證使用性能的同時(shí)，杜絕了***終的牙科鈷鉻合金中鈹、鎘和鎳帶來(lái)的毒性，大大增強(qiáng)了鈷鉻合金的生物相容性，且通過(guò)本發(fā)明制備方法，制備得到的粉末具有球形度好、空心球顆粒少、流動(dòng)性好等優(yōu)勢(shì)，完全能夠滿(mǎn)足金屬增材制造對(duì)于粉末的要求。

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研究，成都優(yōu)材科技采用的是等離子熔化和霧化技術(shù)，制粉過(guò)程中，絲材原料以均勻速度流入制粉倉(cāng)，到達(dá)等離子火炬加工熔化區(qū)之后，金屬絲材被等離子體瞬間融化，接著被高速高溫的氬氣流霧化成球形粉末。 制粉過(guò)程中，合金熔化和霧化幾乎是在同時(shí)進(jìn)行，減少了合金熔煉過(guò)程中被氧化或氮化的可能。而且對(duì)比氣霧化制備的粉末，空心球顆粒很少。

此外，成都優(yōu)材科技還將等離子霧化技術(shù)用于純鈦以及鈦合金球形粉末的制備，制備出的鈦粉可以廣泛應(yīng)用在金屬增材制造、粉末注射成型和熱等靜壓等成型方式中，用于制造高精度的零件。

-- 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院 - 超細(xì)球形鈦合金粉

攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院巧妙的利用了液滴狀態(tài)下的鈦合金的物理特性，并結(jié)合高壓氬氣，把感應(yīng)熔煉系統(tǒng)和惰性氣體霧化系統(tǒng)結(jié)合在了一起，從而實(shí)現(xiàn)了高效且低成本的生產(chǎn)球形鈦合金粉。

根據(jù)攀枝花鋼鐵研究院，超細(xì)球形鈦合金粉的制備方法生產(chǎn)效率高、能耗低；由該法制取的超細(xì)球形鈦合金粉的顆粒呈球形，氧含量低、流動(dòng)性好，是3D打印的良好原料；超細(xì)球形鈦合金粉的制取設(shè)備更穩(wěn)定可靠。