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एसएलएस 3डी प्रिंटिंग में पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) पाउडर का अनुप्रयोग
लेजर सिंटरिंग (SLS) तकनीक में उच्च परिशुद्धता, बिना सहारे के प्रिंटिंग और प्रिंटिंग सामग्री में विविधता जैसे कई फायदे हैं, और यह धीरे-धीरे विभिन्न क्षेत्रों में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विनिर्माण तकनीकों में से एक बन गई है। वर्तमान में, SLS प्रिंटिंग में उपयोग की जाने वाली मुख्य पॉलिमर सामग्री में नायलॉन और इसके कंपोजिट, TPU, PPS, PEEK और PP शामिल हैं। धातुओं और सिरेमिक की तुलना में, पॉलिमर सामग्री कम निर्माण तापमान, कम सिंटरिंग लेजर शक्ति और उच्च परिशुद्धता जैसे लाभ प्रदान करती है। इसके अलावा, पॉलिमर सामग्री के प्रकारों और गुणों की विविधता, साथ ही विभिन्न संशोधन तकनीकों के अनुप्रयोग से SLS 3D प्रिंटिंग में उनके लाभ और भी बढ़ जाते हैं।
जैसे-जैसे 3डी प्रिंटिंग का ध्यान प्रोटोटाइपिंग से हटकर अंतिम उपयोग वाले पुर्जों के निर्माण की ओर बढ़ रहा है, और सीरियल उत्पादन अनुप्रयोगों में वृद्धि के साथ, पॉलिमर पाउडर सामग्री में भविष्य के विकास की अपार संभावनाएं हैं।
यह लेख एसएलएस 3डी प्रिंटिंग में पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) पाउडर सामग्री के अनुप्रयोग पर केंद्रित होगा।
I. एसएलएस 3डी प्रिंटिंग में पीएलए पाउडर की विशेषताएं
पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) नवीकरणीय पादप संसाधनों से निर्मित होता है और इसमें अच्छी जैव अपघटनीयता होती है। यह अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और जल में विघटित हो जाता है। यह अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त पर्यावरण अनुकूल पदार्थ है और पॉलिमर पदार्थों के क्षेत्र में इसे नई औद्योगिक क्रांति का पदार्थ माना जाता है।
एसएलएस 3डी प्रिंटिंग के क्षेत्र में, पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) पाउडर थर्मोफॉर्मिंग और कम्प्रेशन मोल्डिंग के लिए आवश्यक अनुकूलित और सटीक ज्यामितियों को आकार दे सकता है। इसकी प्रदर्शन विशेषताओं के कारण, पीएलए पाउडर का उपयोग करके प्रिंटिंग प्रक्रिया सुरक्षित और विषैली नहीं है। कास्टिंग में उपयोग किए जाने पर, यह धुआं या विषैली गैसें उत्पन्न नहीं करता है, जिससे यह कम कार्बन उत्सर्जन वाला और पर्यावरण के अनुकूल बन जाता है। इसके अलावा, पीएलए पाउडर का गलनांक कम होता है, जिससे ऊर्जा की खपत कम करने में मदद मिलती है।
वस्तुनिष्ठ रूप से देखा जाए तो, पॉलीलैक्टिक एसिड (PLA) पाउडर 3D प्रिंटिंग सामग्री के कई फायदे हैं, लेकिन कुछ व्यावसायिक क्षेत्रों में इनका उपयोग सीमित है। हालांकि, अच्छी जैव अनुकूलता और जैव अपघटनीयता वाली बहुलक सामग्री होने के कारण, PLA पाउडर सामग्री इन कमियों को दूर कर सकती है और चिकित्सा अनुप्रयोगों में अपने फायदों को उजागर कर सकती है।
चित्र | शेन्ज़ेन पॉलीलैक्टिक एसिड पाउडर सामग्री
सबसे पहले, पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) सामग्री उत्कृष्ट जैव अनुकूलता रखती है और इसका उपयोग ऊतक इंजीनियरिंग, अस्थि मरम्मत सामग्री और अन्य क्षेत्रों में किया जा सकता है। एसएलएस तकनीक के साथ पीएलए को मिलाकर, व्यक्तिगत अस्थि संरचना के आकार और छिद्रपूर्ण संरचनाओं के निर्माण में आने वाली कठिनाइयों जैसी समस्याओं का समाधान किया जा सकता है। हाइड्रोक्सीएपेटाइट (एचए) के साथ पीएलए कंपोजिट का उपयोग एसएलएस मोल्डिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से अस्थि प्लेट और अन्य घटकों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, जो अच्छी जैव अनुकूलता और अस्थि-प्रेरक गुण प्रदर्शित करते हैं।
इसके अलावा, पॉलीलैक्टिक एसिड (PLA) मोनोमर्स में एक काइरल परमाणु होता है, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न स्टीरियोकॉन्फ़िगरेशन वाले पॉलिमर बनते हैं, जैसे कि पॉली-L-लैक्टिक एसिड (PLLA), पॉली-D-लैक्टिक एसिड (PDLA), और पॉली-रेसेमिक लैक्टिक एसिड (PDLLA)। SLS तकनीक के साथ विभिन्न संरचनाओं वाले PLA पाउडर को मिलाकर उत्पादों को अलग-अलग गुण प्रदान किए जा सकते हैं, जैसे कि विभिन्न अपघटन चक्र। PLLA और PDLA, सह-क्रिस्टलीकरण के माध्यम से, उच्च गलनांक, बेहतर ताप प्रतिरोध और विलायक प्रतिरोध वाले स्टीरियोकंपोजिट बनाते हैं।
संक्षेप में, पॉलीलैक्टिक एसिड पाउडर, एक जैव-आधारित और जैव-अपघटनीय बहुलक सामग्री होने के नाते, उपयोग में आसान है और इसके कई स्पष्ट लाभ हैं। एसएलएस 3डी प्रिंटिंग तकनीक के साथ इसका संयोजन उद्योग को अधिक पर्यावरण अनुकूल और नवीन समाधान प्रदान करेगा।
II. चिकित्सा क्षेत्र में पीएलए पाउडर के अनुप्रयोगों का संक्षिप्त परिचय
एसएलएस 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग परीक्षण, शल्य चिकित्सा अनुकरण और ऊतक अभियांत्रिकी के लिए जटिल संरचना वाले मानव ऊतकों और अंगों के मॉडल बनाने में किया जा सकता है। इसे ऊतक अभियांत्रिकी ढाँचे, अस्थि प्रत्यारोपण, अंग आदि में मुद्रित किया जा सकता है; अवशोषक और जैव-अपघटनीय मॉडल को शरीर में प्रत्यारोपित किया जा सकता है, और अनुकूलित, व्यक्तिगत और सटीक मुद्रण मॉडल उत्पादन समय और लागत को कम कर सकते हैं, जो चिकित्सा क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग की संभावनाएँ दर्शाते हैं।
1. अनुकूलित चिकित्सा उपकरण और सामग्री
एसएलएस का उपयोग शल्य चिकित्सा उपकरण और कृत्रिम अंगों जैसे चिकित्सा उपकरणों के निर्माण में किया जा सकता है। एसएलएस तकनीक एक ही चरण में जटिल आकृतियाँ बना सकती है, जिससे विशिष्ट रोगियों के अनुरूप व्यक्तिगत उत्पाद तैयार किए जा सकते हैं, जो उन्हें बेहतर अनुकूलनशीलता और आराम प्रदान करते हैं।
2. बायोनिक ऊतक और अंग मॉडल
एसएलएस तकनीक का उपयोग चिकित्सा अनुसंधान, शिक्षण और शल्य चिकित्सा योजना के लिए जैव-अनुरूप ऊतक और अंग मॉडल बनाने में किया जा सकता है। ये मॉडल डॉक्टरों को रोगियों की स्थिति की अधिक सहज समझ प्रदान कर सकते हैं और शल्य चिकित्सा योजना और प्रशिक्षण में सहायता कर सकते हैं।
3. जैवचिकित्सा सामग्री पर अनुसंधान
चिकित्सा उत्पादों के प्रत्यक्ष निर्माण के अलावा, एसएलएस का उपयोग जैव चिकित्सा सामग्री के अनुसंधान और विकास के लिए भी किया जा सकता है। एसएलएस तकनीक का उपयोग ऊतक अभियांत्रिकी और दवा वितरण जैसे अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट संरचनाओं और गुणों वाली जैव सामग्री बनाने के लिए किया जा सकता है।
तृतीय. eSUNMed (शेन्ज़ेन जुशेंग) के बारे में
शेन्ज़ेन जुशेंग मुख्य रूप से बायोमेडिकल पॉलिमर सामग्रियों के विकास और अनुप्रयोग पर केंद्रित है। जुशेंग ग्राहकों की आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलित माइक्रोस्फीयर प्रसंस्करण सेवाएं प्रदान करता है। एक ओर, यह विभिन्न आणविक भार वाले पीएलए, पीडीएलए, पीसीएल, पीएलजीए और पीएलसीएल जैसे चिकित्सा-श्रेणी के कच्चे माल उपलब्ध कराता है। दूसरी ओर, यह ग्राहकों की आवश्यकताओं के अनुसार 10 से 100 माइक्रोमीटर कण आकार वाले उपरोक्त पॉलिमर के ठोस माइक्रोस्फीयर भी अनुकूलित कर सकता है।
वर्तमान में, शेन्ज़ेन जुशेंग के पास किलोग्राम स्तर पर पीसीएल, पीएलएलए और पीडीएलए होमोपॉलिमर, साथ ही पीडीएलए, पीएलजीए और पीएलसीएल जैसे कोपॉलिमर तैयार करने की क्षमता है। इसने उच्च आणविक भार वाले पीएलएलए (आंतरिक श्यानता 4.0 डीएल/ग्राम) और पीसीएल (आंतरिक श्यानता 2.0 डीएल/ग्राम) के लिए बहुलकीकरण तकनीक में महारत हासिल कर ली है, और विभिन्न कोपॉलिमरीकरण अनुपातों और विभिन्न अंतिम-समूह संरचनाओं के साथ बहुलकीकरण करने की क्षमता रखती है। इसके अलावा, कंपनी अपने उत्पादों के तकनीकी संकेतकों को और बेहतर बनाने के लिए अद्वितीय शुद्धिकरण तकनीक का उपयोग करती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि वे प्रत्यारोपण योग्य पॉलीलैक्टिक एसिड उद्योग मानक YY/T 0661-2017 और चीनी फार्माकोपिया में संबंधित फार्मास्युटिकल पॉलीमर एक्सिपिएंट्स की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
माइक्रोस्फीयर-आधारित इमल्शन ड्रॉपलेट निर्माण तकनीक पर शोध के माध्यम से, शेन्ज़ेन जुशेंग ने नियंत्रणीय आकार और एकसमान कण आकार वाले इमल्शन ड्रॉपलेट तैयार करने में सफलता प्राप्त की है। ड्रॉपलेट सॉलिडिफिकेशन प्रक्रियाओं पर शोध के माध्यम से, PLLA, PCL और PLGA के चिकनी सतहों, उच्च गोलाकारता और 10-100 μm की सीमा में नियंत्रणीय D50 वाले माइक्रोस्फीयर तैयार किए गए हैं। एक विशेष कण आकार वर्गीकरण प्रक्रिया कण आकार वितरण को और भी संकुचित करती है, जिससे स्पैन मान 0.7 से कम हो जाता है।
3डी प्रिंटिंग, एक तकनीकी क्रांति के रूप में, मानव उत्पादन और जीवनशैली में गहरा बदलाव ला रही है। शेन्ज़ेन जुशेंग, पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) सामग्री अनुसंधान और अनुप्रयोग में अपनी विशेषज्ञता का लाभ उठाते हुए, संबंधित प्रौद्योगिकियों और प्रक्रियाओं का पता लगाएगी, पीएलए पाउडर प्रिंटिंग के औद्योगीकरण को बढ़ावा देगी, और सामग्री नवाचार के माध्यम से उद्योग में अधिक कुशल और टिकाऊ उत्पादन और अनुप्रयोगों का नेतृत्व और संचालन करेगी।
शेन्ज़ेन जुशेंग अनुसंधान संस्थानों या उद्यमों का स्वागत करता है कि वे उत्पादों को अनुकूलित करने या नए अनुप्रयोगों को विकसित करने के लिए हमसे संपर्क करें।
हम उच्च स्तरीय जैव चिकित्सा, दैनिक रासायनिक उत्पाद विकास और अन्य क्षेत्रों में पीएलए माइक्रोस्फीयर के विशिष्ट अनुप्रयोगों का विस्तृत परिचय देना जारी रखेंगे। कृपया हमारे साथ बने रहें!