Toepassing van polymelkzuur (PLA)-poeder bij SLS 3D-printen

Lasersinteren (SLS) biedt voordelen zoals hoge precisie, printen zonder ondersteuning en veelzijdigheid in printmaterialen, en is geleidelijk aan uitgegroeid tot een van de meest gebruikte productietechnologieën in diverse sectoren. De belangrijkste polymere materialen die momenteel bij SLS-printen worden gebruikt, zijn nylon en composieten daarvan, TPU, PPS, PEEK en PP. In vergelijking met metalen en keramiek bieden polymere materialen voordelen zoals lagere vormtemperaturen, een lager laservermogen voor het sinteren en een hogere precisie. Bovendien versterkt de diversiteit aan soorten en eigenschappen van polymere materialen, samen met de toepassing van verschillende modificatietechnieken, hun voordelen bij SLS 3D-printen.

Naarmate 3D-printing zich steeds meer richt op de productie van eindproducten in plaats van prototyping, en met de toename van serieproductie, bieden polymeerpoedermaterialen een groot potentieel voor toekomstige ontwikkeling.

In de wereld van SLS 3D-printen kan polylactisch zuur (PLA)-poeder worden gebruikt om op maat gemaakte, nauwkeurige geometrieën te vormen die nodig zijn voor thermovormen en compressievormen. Dankzij de prestatie-eigenschappen is het printproces met PLA-poeder veilig en niet-giftig. Bij toepassing in gietprocessen produceert het geen rook of giftige gassen, waardoor het koolstofarm en milieuvriendelijker is. Bovendien heeft PLA-poeder een lager smeltpunt, wat bijdraagt ​​aan een lager energieverbruik.

Objectief gezien hebben 3D-printmaterialen op basis van polymelkzuur (PLA)-poeder voordelen, maar hun toepassing in bepaalde professionele vakgebieden is ook enigszins beperkt. Echter, als polymeermateriaal met goede biocompatibiliteit en biologische afbreekbaarheid, kunnen PLA-poedermaterialen deze tekortkomingen compenseren en hun voordelen in medische toepassingen benadrukken.

Afbeelding | Shenzhen Polymelkzuur Poedermateriaal

Bovendien bevatten polymelkzuurmonomeren (PLA) een enkel chiraal atoom, wat resulteert in polymeren met verschillende stereoconfiguraties, zoals poly-L-melkzuur (PLLA), poly-D-melkzuur (PDLA) en polyracemisch melkzuur (PDLLA). Door PLA-poeders met verschillende samenstellingen te combineren met SLS-technologie kunnen producten verschillende eigenschappen krijgen, zoals variërende afbraakcycli. PLLA en PDLA vormen door co-kristallisatie stereocomposieten met hogere smeltpunten, betere hittebestendigheid en oplosmiddelbestendigheid.

1. Medische hulpmiddelen en apparatuur op maat

SLS kan worden gebruikt voor de productie van medische hulpmiddelen en apparatuur, zoals chirurgische instrumenten en prothesen. Omdat SLS-technologie complexe geometrieën in één stap kan creëren, kunnen er gepersonaliseerde producten worden gemaakt die zijn afgestemd op specifieke patiënten, waardoor ze een betere aanpasbaarheid en meer comfort ervaren.

2. Bionische weefsel- en orgaanmodellen

SLS-technologie kan worden gebruikt om biomimetische weefsel- en orgaanmodellen te creëren voor medisch onderzoek, onderwijs en chirurgische planning. Deze modellen kunnen artsen een intuïtiever inzicht geven in de aandoeningen van patiënten en helpen bij de planning en training van chirurgische ingrepen.

3. Onderzoek naar biomedische materialen

Naast de directe productie van medische producten kan SLS ook worden gebruikt voor onderzoek en ontwikkeling van biomedische materialen. Met SLS-technologie kunnen biomaterialen met specifieke structuren en eigenschappen worden gecreëerd voor toepassingen zoals weefselengineering en medicijnafgifte.

Shenzhen Jusheng is momenteel in staat om PCL-, PLLA- en PDLA-homopolymeren, evenals copolymeren zoals PDLLA, PLGA en PLCL, op kilogramniveau te produceren. Het bedrijf beheerst de polymerisatietechnologie voor PLLA met een hoog moleculair gewicht (intrinsieke viscositeit 4,0 dL/g) en PCL (intrinsieke viscositeit 2,0 dL/g) en kan polymeriseren met verschillende copolymerisatieverhoudingen en verschillende eindgroepstructuren. Bovendien maakt het bedrijf gebruik van een unieke zuiveringstechnologie om de technische eigenschappen van zijn producten verder te verbeteren, zodat deze voldoen aan de eisen van de industrienorm YY/T 0661-2017 voor implanteerbaar polymelkzuur en de eisen voor verwante farmaceutische polymeerhulpstoffen in de Chinese Farmacopee.

Door onderzoek naar technologie voor de bereiding van emulsiedruppels op basis van microsferen, is Shenzhen Jusheng erin geslaagd emulsiedruppels te produceren met een beheersbare grootte en een uniforme deeltjesgrootte. Door onderzoek naar stollingsprocessen van de druppels zijn blanco microsferen van PLLA, PCL en PLGA geproduceerd met gladde oppervlakken, een hoge bolvormigheid en een beheersbare D50 binnen het bereik van 10-100 μm. Een speciaal proces voor de classificatie van de deeltjesgrootte verkleint de deeltjesgrootteverdeling verder, waardoor een spreidingswaarde onder de 0,7 wordt bereikt.