Applicazione della polvere di acido polilattico (PLA) nella stampa 3D SLS

La tecnologia di sinterizzazione laser (SLS) vanta vantaggi quali elevata precisione, stampa senza supporti e versatilità nei materiali di stampa, ed è gradualmente diventata una delle tecnologie di produzione più diffuse in diversi settori. Attualmente, i principali materiali polimerici utilizzati nella stampa SLS includono nylon e suoi compositi, TPU, PPS, PEEK e PP. Rispetto ai metalli e alle ceramiche, i materiali polimerici offrono vantaggi quali temperature di formatura inferiori, minore potenza del laser di sinterizzazione e maggiore precisione. Inoltre, la diversità di tipologie e proprietà dei materiali polimerici, insieme all'applicazione di varie tecniche di modifica, ne accresce ulteriormente i vantaggi nella stampa 3D SLS.

Con il progressivo spostamento dell'attenzione della stampa 3D dalla prototipazione alla produzione di componenti per l'uso finale, e con l'aumento delle applicazioni di produzione in serie, i materiali in polvere polimerica presentano un grande potenziale per lo sviluppo futuro.

Nel campo della stampa 3D SLS, la polvere di acido polilattico (PLA) permette di realizzare geometrie precise e personalizzate, necessarie per la termoformatura e lo stampaggio a compressione. Grazie alle sue caratteristiche prestazionali, il processo di stampa con polvere di PLA è sicuro e non tossico. Se utilizzato per lo stampaggio, non produce fumo né gas tossici, risultando quindi più ecologico e a basse emissioni di carbonio. Inoltre, la polvere di PLA ha una temperatura di fusione inferiore, il che contribuisce a ridurre il consumo energetico.

Oggettivamente parlando, i materiali per la stampa 3D a base di polvere di acido polilattico (PLA) presentano dei vantaggi, ma la loro applicazione in alcuni settori professionali è anche in qualche modo limitata. Tuttavia, essendo un materiale polimerico con buona biocompatibilità e biodegradabilità, i materiali in polvere di PLA possono attenuare queste carenze ed evidenziare i loro vantaggi nelle applicazioni mediche.

Immagine | Materiale in polvere di acido polilattico di Shenzhen

Inoltre, i monomeri di acido polilattico (PLA) contengono un singolo atomo chirale, il che si traduce in polimeri con varie stereoconfigurazioni, come l'acido poli-L-lattico (PLLA), l'acido poli-D-lattico (PDLA) e l'acido poli-racemico lattico (PDLLA). La combinazione di polveri di PLA con diverse composizioni mediante la tecnologia SLS può conferire proprietà diverse ai prodotti, come ad esempio cicli di degradazione variabili. Il PLLA e il PDLA, attraverso la co-cristallizzazione, formano stereocompositi con punti di fusione più elevati, migliore resistenza al calore e ai solventi.

1. Dispositivi e apparecchiature mediche personalizzate

La tecnologia SLS può essere utilizzata per la produzione di dispositivi e apparecchiature mediche, come strumenti chirurgici e protesi. Poiché la tecnologia SLS è in grado di creare geometrie complesse in un unico passaggio, può produrre prodotti personalizzati e adattati alle esigenze specifiche di ciascun paziente, offrendo loro maggiore adattabilità e comfort.

2. Modelli bionici di tessuti e organi

La tecnologia SLS può essere utilizzata per creare modelli biomimetici di tessuti e organi per la ricerca medica, la didattica e la pianificazione chirurgica. Questi modelli possono fornire ai medici una comprensione più intuitiva delle condizioni dei pazienti e agevolare la pianificazione chirurgica e la formazione.

3. Ricerca sui materiali biomedici

Oltre alla produzione diretta di dispositivi medici, la tecnologia SLS può essere utilizzata anche per la ricerca e lo sviluppo di materiali biomedici. La tecnologia SLS permette di creare biomateriali con strutture e proprietà specifiche per applicazioni quali l'ingegneria tissutale e la somministrazione di farmaci.

Attualmente, Shenzhen Jusheng è in grado di produrre omopolimeri di PCL, PLLA e PDLA, nonché copolimeri come PDLLA, PLGA e PLCL, su scala chilogrammo. Ha perfezionato la tecnologia di polimerizzazione per PLLA ad alto peso molecolare (viscosità intrinseca 4,0 dL/g) e PCL (viscosità intrinseca 2,0 dL/g) ed è in grado di polimerizzare con diversi rapporti di copolimerizzazione e diverse strutture dei gruppi terminali. Inoltre, l'azienda impiega una tecnologia di purificazione esclusiva per migliorare ulteriormente gli indicatori tecnici dei suoi prodotti, garantendo la conformità ai requisiti dello standard industriale per l'acido polilattico impiantabile YY/T 0661-2017 e ai requisiti per gli eccipienti polimerici farmaceutici correlati nella Farmacopea cinese.

Grazie alla ricerca sulla tecnologia di preparazione di gocce di emulsione a base di microsfere, Shenzhen Jusheng è riuscita a preparare gocce di emulsione con dimensioni controllabili e granulometria uniforme. Attraverso la ricerca sui processi di solidificazione delle gocce, sono state preparate microsfere vuote di PLLA, PCL e PLGA con superfici lisce, elevata sfericità e un D50 controllabile nell'intervallo di 10-100 μm. Uno speciale processo di classificazione granulometrica restringe ulteriormente la distribuzione delle dimensioni delle particelle, raggiungendo un valore di span inferiore a 0,7.