Swoboda w rozwoju i produkcji metalu AM
Branża medyczna: rozwój materiałów biomedycznych w służbie opieki zdrowotnej
Szybki postęp w inżynierii biomedycznej opiera się na najnowszych osiągnięciach materiałoznawstwa, co pozwala poprawić jakość opieki nad pacjentami i wyniki zabiegów chirurgicznych. Opracowywanie innowacyjnych biomateriałów, takich jak stopy tytanu, nitinol oraz metale ulegające biodegradacji, np. stopy magnezu i cynku, rewolucjonizuje dziedzinę medycyny. Wykorzystując zaawansowane procesy produkcyjne, naukowcy i pracownicy służby zdrowia mogą wydłużyć trwałość implantów, zoptymalizować ich biokompatybilność oraz opracowywać rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb pacjentów w szerokim zakresie zastosowań medycznych.
WPROWADZENIE
Innowacyjne rozwiązania materiałowe na rzecz rozwoju inżynierii medycznej
Branża medyczna opiera się na innowacyjnych rozwiązaniach materiałowych w celu opracowywania biokompatybilnych implantów, narzędzi chirurgicznych oraz urządzeń dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów. Materiały o wysokiej wydajności, takie jak tytan, nitinol i magnez, odgrywają kluczową rolę we współczesnej opiece zdrowotnej, co wymaga precyzyjnych technik obróbki zapewniających lepszą wydajność i bezpieczeństwo. Atomizacja ultradźwiękowa, obróbka cieplna w warunkach wysokiej próżni oraz zrównoważony recykling proszków mają kluczowe znaczenie dla postępu w inżynierii biomedycznej.
BRANŻA MEDYCZNA
Wyzwania w branży biomedycznej
Wyzwania w branży biomedycznej
Sektor materiałów biomedycznych stoi przed kilkoma kluczowymi wyzwaniami związanymi z optymalizacją materiałów przeznaczonych do implantów i wyrobów medycznych. Od regulacji stosunku niklu do tytanu w nitinolu w celu uzyskania efektu pamięci kształtu po pokonywanie trudności związanych z recyklingiem magnezu w przypadku implantów biodegradowalnych – precyzja w obróbce materiałów ma kluczowe znaczenie dla poprawy wydajności, bezpieczeństwa i długoterminowych wyników leczenia pacjentów.
Sektor materiałów biomedycznych stoi przed kilkoma kluczowymi wyzwaniami związanymi z optymalizacją materiałów przeznaczonych do implantów i wyrobów medycznych. Od regulacji stosunku niklu do tytanu w nitinolu w celu uzyskania efektu pamięci kształtu po pokonywanie trudności związanych z recyklingiem magnezu w przypadku implantów biodegradowalnych – precyzja w obróbce materiałów ma kluczowe znaczenie dla poprawy wydajności, bezpieczeństwa i długoterminowych wyników leczenia pacjentów.
Nitinol – wpływ stosunku Ni:Ti na efekt pamięci kształtu
Nitinol, stop z pamięcią kształtu szeroko stosowany w stentach naczyniowych, wymaga ściśle kontrolowanego procesu obróbki, aby uzyskać optymalne właściwości mechaniczne i odporność na korozję. Jako materiał reaktywny, nitinol wymaga precyzyjnego obchodzenia się z nim, aby zapobiec zanieczyszczeniu podczas rozpylania i obróbki. Ponadto stosunek niklu (Ni) do tytanu (Ti) ma kluczowe znaczenie dla określenia krytycznych temperatur przemiany, co bezpośrednio wpływa na jego właściwości superelastyczne i pamięć kształtu.
Recykling magnezu do produkcji implantów biodegradowalnych
Materiały na bazie magnezu oferują obiecujące możliwości zastosowania w implantach resorbowalnych, ograniczając konieczność przeprowadzania kolejnych operacji. Jednak skuteczny recykling i ponowne atomizowanie proszków magnezowych pozostają przeszkodą technologiczną ze względu na ich wysoką reaktywność.
Obróbka cieplna implantów tytanowych
Stopów tytanu klasy medycznej wymagają precyzyjnej obróbki cieplnej w celu optymalizacji ich właściwości mechanicznych, odporności na zmęczenie materiału oraz biokompatybilności, co gwarantuje długotrwałą skuteczność implantów ortopedycznych i stomatologicznych. Ze względu na duże powinowactwo do tlenu podczas obróbki cieplnej w atmosferze gazu obojętnego na powierzchni tworzy się warstwa alfa, dlatego zaleca się stosowanie atmosfery próżniowej.
Opracowanie stopów tytanu o niskim module sprężystości (TNTZ)
Tradycyjne stopy tytanu mogą charakteryzować się wysoką sztywnością, co prowadzi do powstawania stref osłony naprężeń w implantach. Nowe stopy tytanu o niskim module sprężystości, takie jak Ti-Nb-Ta-Zr (TNTZ), zapewniają lepszą kompatybilność z kością przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości mechanicznej.
Alternatywne materiały biomedyczne
- Tantal: Dzięki wysokiej odporności na korozję i biokompatybilności tantal doskonale nadaje się do produkcji implantów ortopedycznych i rusztowań kostnych, sprzyjając osteointegracji.
- Stopy kobaltowo-chromowe: Stopy te, szeroko stosowane w endoprotezoplastyce stawów, charakteryzują się doskonałą odpornością na zużycie i wytrzymałością mechaniczną, dzięki czemu nadają się do zastosowań w warunkach dużego obciążenia.
WYBIERZ SWÓJ SKŁAD
Obecne możliwości rynkowe
Rynek materiałów biomedycznych ewoluuje wraz z pojawianiem się nowych technologii i metod mających na celu usprawnienie produkcji, recyklingu i optymalizacji stopów medycznych. Od procesów atomizacji dostosowanych do proszków biomedycznych po zrównoważone rozwiązania w zakresie recyklingu i obróbki cieplnej – postępy te napędzają innowacje w tworzeniu bezpieczniejszych i skuteczniejszych implantów oraz wyrobów medycznych.
01
Atomizacja proszków stosowanych w medycynie
Proszki z nitinolu, tytanu i magnezu można wytwarzać przy użyciu atomizacji gazowo-plazmowej oraz w procesie EIGA. Jednak w tych metodach materiał może wchodzić w reakcję z tyglem ceramicznym i wymaga określonego rodzaju surowca (drutu lub pręta), co w przypadku materiałów klasy medycznej często wiąże się z koniecznością produkcji na zamówienie. Ponadto ten rodzaj atomizacji powoduje szeroki rozkład wielkości cząstek i tworzy cząstki submikronowe, co może zwiększać ryzyko zapłonu proszku ze względu na wysoką reaktywność tytanu i magnezu.
02
Zrównoważony recykling proszków
Zaawansowane procesy ponownej atomizacji umożliwiają odzyskiwanie i ponowne wykorzystanie materiałów ulegających biodegradacji, wspierając zrównoważoną produkcję w branży medycznej.
03
Obróbka cieplna w warunkach wysokiej próżni w celu optymalizacji implantów
Kontrolowane procesy obróbki cieplnej poprawiają właściwości mechaniczne i biokompatybilność stopów stosowanych w medycynie, zapewniając bezpieczeństwo i trwałość implantów.
04
Opracowywanie stopów dostosowanych do potrzeb zastosowań medycznych
Innowacje materiałowe oparte na badaniach naukowych, w tym stop TNTZ i inne stopy biokompatybilne, pomagają ograniczyć zjawisko osłony naprężeń i poprawić długoterminowe wyniki leczenia pacjentów. Jednak opracowywanie materiałów w postaci proszku nadal stanowi wyzwanie.
AMAZEMET
Postępy w dziedzinie innowacji w zakresie materiałów medycznych
Jako lider w dziedzinie zaawansowanej obróbki materiałów firma AMAZEMET dostarcza najnowocześniejsze rozwiązania dla badań biomedycznych i zastosowań w służbie zdrowia. Nasze doświadczenie w zakresie atomizacji ultradźwiękowej, obróbki cieplnej w warunkach wysokiej próżni oraz zrównoważonego recyklingu proszków pozwala zaspokajać zapotrzebowanie branży medycznej na materiały o wysokiej wydajności w medycynie precyzyjnej.
AMAZEMET
Publikacje naukowe i projekty unijne
AMAZEMET aktywnie przyczynia się do rozwoju materiałów biomedycznych poprzez udział w publikacjach naukowych, europejskich inicjatywach badawczych oraz projektach realizowanych we współpracy z innymi podmiotami. Nasze zaangażowanie w programy finansowane przez UE pomaga stymulować innowacje w dziedzinie biomateriałów, poprawiając ich właściwości użytkowe i zrównoważony charakter w zastosowaniach medycznych.
01
Porównanie odporności na korozję stopów magnezowo-litowych o podwójnej strukturze: technologia laserowego spajania proszkowego a spiekanie plazmowe impulsowe
W niniejszym badaniu przeanalizowano zastosowanie metod metalurgii proszkowej do wytwarzania stopów Mg-7,5Li-3Al-Zn z ponownie sproszkowanych stopów wytłaczanych przy użyciu atomizacji ultradźwiękowej. Wykorzystując technologię laserowego spawania z wykorzystaniem złoża proszkowego (LPBF) oraz spiekania impulsowego w plazmie (PPS), w badaniu porównano mikrostrukturę i odporność na korozję wytworzonych stopów z ich odpowiednikami wytłaczanymi w sposób konwencjonalny, ujawniając zarówno zalety, jak i wyzwania związane z tymi zaawansowanymi technikami produkcyjnymi.
02
Korozja i mikrostruktura kompozytów na bazie magnezu, wytworzonych z stopów AZ31 i Ti6Al4V metodą spiekania plazmowego impulsowego
W niniejszym badaniu analizowano wpływ wzmocnienia Ti6Al4V na kompozyty ze stopu magnezu AZ31 wytworzone metodą spiekania plazmowego impulsowego (PPS), skupiając się na ich zwiększonej mikrotwardości oraz wynikającym z tego kompromisie w zakresie odporności na korozję. Badanie dostarcza cennych informacji przydatnych przy projektowaniu materiałów odpornych na korozję dla branż takich jak przemysł petrochemiczny, gdzie trwałość w warunkach wysokiego ciśnienia ma zasadnicze znaczenie.
03
Inteligentne, biodegradowalne implanty metalowe 4D zmieniające kształt, przeznaczone do dynamicznej odbudowy tkanek
Finansowany przez EIC projekt BIOMET4D ma na celu zrewolucjonizowanie projektowania implantów poprzez wprowadzenie materiałów zmieniających kształt, które z upływem czasu dostosowują się do określonych bodźców, takich jak pola magnetyczne. Te innowacyjne, metalowe implanty ulegające biodegradacji mają ogromny potencjał w zakresie dynamicznej odbudowy tkanek w chirurgii rekonstrukcyjnej, oferując nowe rozwiązania w zakresie regeneracji tkanek w takich zastosowaniach, jak rekonstrukcja uszu i nosa.
DLACZEGO AMAZEMET
Rozwiązanie do zastosowań medycznych
W AMAZEMET oferujemy kluczowe rozwiązania w zakresie opracowywania materiałów medycznych:
rePOWDER
System atomizacji ultradźwiękowej służący do wytwarzania proszków o wysokiej czystości z nitinolu, tytanu i magnezu, zapewniający najwyższą jakość w zastosowaniach biomedycznych.
inFURNER
Piec wysokopróżniowy przeznaczony do obróbki cieplnej implantów medycznych, poprawiający ich właściwości mechaniczne i biokompatybilność.
Powder2Powder
Zrównoważona technologia ponownej atomizacji, która umożliwia recykling proszków klasy medycznej, ograniczając ilość odpadów materiałowych i zapewniając stałą jakość.
SWOBODA W OBRÓBCE
I PRODUKCJI METALI
WSPÓŁPRACA BADAWCZA
Innowacyjne materiały biomedyczne z wykorzystaniem AMAZEMET: możliwości współpracy w dziedzinie badań i rozwoju w medycynie
Odkryj przełomowe możliwości współpracy w branży medycznej z firmą AMAZEMET. Nasze doświadczenie w zakresie zaawansowanej obróbki materiałów – od atomizacji ultradźwiękowej po obróbkę cieplną w warunkach wysokiej próżni – umożliwia opracowywanie wysokowydajnych materiałów biomedycznych. Nawiąż z nami współpracę, aby wspólnie wprowadzać innowacje w dziedzinie implantów medycznych, stopów biodegradowalnych oraz najnowocześniejszych badań, które przyczyniają się do rozwoju rozwiązań medycznych i poprawy wyników leczenia pacjentów. Dowiedz się więcej o naszych możliwościach badawczych i już dziś skontaktuj się z naszym zespołem.
MATERIAŁY DLA NAJNOWOCZEŚNIEJSZYCH ZASTOSOWAŃ
Poznaj naszą pracę w akcji
Dowiedz się, jak AMAZEMET wspiera badania i innowacje poprzez współpracę w świecie rzeczywistym i dogłębną wiedzę techniczną.
Studium przypadku
Nasze studia przypadków pokazują, w jaki sposób wspieraliśmy partnerów z różnych branż dzięki dostosowanym rozwiązaniom – od opracowywania stopów po optymalizację procesów. Koncentrują się one na rzeczywistych wyzwaniach i tym, jak nasza technologia pomogła przekształcić pomysły w wyniki.
Od momentu powstania w 2019 roku jako dynamiczny spin-off prestiżowego Politechniki Warszawskiej, firma AMAZEMET szybko ugruntowała swoją pozycję jako kluczowy innowator w sektorze produkcji addytywnej (AM) i zaawansowanych materiałów. W ciągu zaledwie sześciu dynamicznych lat (stan na 16 maja 2025 r.) wykazaliśmy się niezwykłym wzrostem i osiągnięciami technologicznymi, kierując się naszą misją wspierania naukowców i inżynierów na całym świecie poprzez dostarczanie najnowocześniejszych rozwiązań w zakresie rozwoju i przetwarzania materiałów. Jesteśmy dumni, że pomimo licznych zawirowań rynkowych nasza firma pozostała rentowna i jest zaangażowana w zrównoważony rozwój. Niniejsze studium przypadku przedstawia naszą drogę, znaczące innowacje i ważne kamienie milowe, które osiągnęliśmy.
W AMAZEMET rozumiemy, że droga do przełomowych odkryć naukowych często wiąże się z długim i wymagającym procesem pozyskiwania funduszy. Nasza misja wykracza poza dostarczanie innowacyjnych rozwiązań technologicznych; staramy się być partnerem wspierającym naukowców na każdym etapie ich drogi. Studium przypadku naszej współpracy z Uniwersytetem Technicznym w Chemnitz (CUT) i wdrożenie systemu rePOWDER doskonale ilustruje to podejście.
Dowiedz się, jak arcMELTER skutecznie przekształca wióry z obróbki CNC w wysokiej jakości wlewki do silnego odkształcenia plastycznego (SPD). To studium przypadku podkreśla zastosowanie gettera do oczyszczania atmosfery obojętnej przed homogenizacją. Dowiedz się więcej o tym zrównoważonym, opłacalnym podejściu do produkcji metali i waloryzacji materiałów w obiegu zamkniętym.
Dowiedz się, w jaki sposób arcMELTER przekształcił słabo płynący nieregularny proszek w kulisty materiał wsadowy odpowiedni do bezpośredniego osadzania energii. To studium przypadku szczegółowo opisuje, w jaki sposób proces umożliwił również homogenizację stopu z dodatkowym pierwiastkiem, poprawiając stabilność termiczną i utwardzanie wydzieleniowe, otwierając nowe możliwości dla zaawansowanej produkcji komponentów.
Przetłumaczono z DeepL.com (wersja darmowa)
Dowiedz się, w jaki sposób arcMELTER ułatwił stworzenie niestandardowego stopu wzorcowego Mg-25%Ag, omijając ograniczenia temperaturowe i problemy związane z parowaniem podczas topienia indukcyjnego. Niniejsze studium przypadku przedstawia nowatorskie podejście do precyzyjnego stopowania czystych pierwiastków, zapewniające większą kontrolę i elastyczność w dostosowywaniu właściwości materiałów bez konieczności korzystania z dostępnych na rynku stopów wzorcowych. Odkryj zalety tego rozwiązania w zakresie właściwości mechanicznych, korozyjnych i termicznych.
Dowiedz się, w jaki sposób wykorzystaliśmy topienie łukowe (arcMELTER) do transformacji fazowej in-situ w TiB2/Ti MMC, uzyskując unikalne struktury dendrytyczne i unikając wyzwań związanych z produkcją addytywną. To studium przypadku podkreśla potencjał tej technologii dla zaawansowanych materiałów w zastosowaniach lotniczych i motoryzacyjnych. Zapoznaj się z wynikami testów właściwości i przyszłymi kierunkami badań.
Stopy o wysokiej entropii są trudne do uzyskania ze względu na częste stosowanie elementów ogniotrwałych. Dzięki temu, że arcMELTER może być wyposażony w zogniskowany palnik plazmowy, praca z takimi elementami jest znacznie płynniejsza niż w przypadku standardowego palnika TIG. Dodatkowo za pomocą inFURNER można przeprowadzić test wpływu czasu wyżarzania i stabilności termicznej mikrostruktury HEA w stanie odlanym, w postaci proszku uzyskanego przez rePOWDER lub po procesie produkcji opartym na proszku.
Notatki aplikacyjne
Notatki aplikacyjne zapewniają głębsze spojrzenie na techniczne aspekty naszych systemów, metod i materiałów. Są one idealne dla badaczy i inżynierów poszukujących szczegółowej wiedzy i spostrzeżeń, które pomogą im w prowadzeniu własnych eksperymentów i prac rozwojowych.
KONTAKT
Udoskonal swoje rozwiązania biomedyczne i odkryj nowe możliwości w dziedzinie innowacji medycznych
Udoskonal swoje rozwiązania biomedyczne i odkryj nowe możliwości w dziedzinie innowacji medycznych.
Skontaktuj się z nami już dziś, aby uzyskać wycenę niestandardowej konfiguracji rePOWDER.
