Ứng dụng bột axit polylactic (PLA) trong in 3D SLS

Công nghệ thiêu kết laser (SLS) sở hữu những ưu điểm như độ chính xác cao, in không cần giá đỡ và tính linh hoạt trong vật liệu in, và đã dần trở thành một trong những công nghệ sản xuất được sử dụng rộng rãi nhất trong nhiều lĩnh vực. Hiện nay, các vật liệu polymer chính được sử dụng trong in SLS bao gồm nylon và các hợp chất của nó, TPU, PPS, PEEK và PP. So với kim loại và gốm sứ, vật liệu polymer có những ưu điểm như nhiệt độ tạo hình thấp hơn, công suất laser thiêu kết thấp hơn và độ chính xác cao hơn. Hơn nữa, sự đa dạng về loại và tính chất của vật liệu polymer, cùng với việc ứng dụng các kỹ thuật cải tiến khác nhau, càng làm tăng thêm ưu điểm của chúng trong in 3D SLS.

Khi công nghệ in 3D bắt đầu chuyển trọng tâm từ tạo mẫu thử nghiệm sang sản xuất các bộ phận sử dụng cuối cùng, và với sự gia tăng các ứng dụng sản xuất hàng loạt, vật liệu bột polymer có tiềm năng phát triển rất lớn trong tương lai.

Trong lĩnh vực in 3D SLS, bột axit polylactic (PLA) có thể tạo ra các hình dạng tùy chỉnh, chính xác cần thiết cho quá trình tạo hình nhiệt và ép khuôn. Nhờ các đặc tính hiệu suất của nó, quá trình in sử dụng bột PLA an toàn và không độc hại. Khi được ứng dụng trong đúc, nó không tạo ra khói hoặc khí độc hại, giúp giảm thiểu lượng khí thải carbon và thân thiện với môi trường hơn. Hơn nữa, bột PLA có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn, giúp giảm tiêu thụ năng lượng.

objectively mà nói, vật liệu in 3D dạng bột polylactic acid (PLA) có nhiều ưu điểm, nhưng ứng dụng của chúng trong một số lĩnh vực chuyên môn vẫn còn hạn chế. Tuy nhiên, với đặc tính là vật liệu polymer có khả năng tương thích sinh học và phân hủy sinh học tốt, bột PLA có thể khắc phục những nhược điểm này và phát huy ưu điểm của chúng trong các ứng dụng y tế.

Hình ảnh | Vật liệu bột axit polylactic Thâm Quyến

Hơn nữa, các monome axit polylactic (PLA) chứa một nguyên tử bất đối xứng duy nhất, dẫn đến các polyme có cấu hình lập thể khác nhau, chẳng hạn như axit poly-L-lactic (PLLA), axit poly-D-lactic (PDLA) và axit poly-racemic lactic (PDLLA). Việc kết hợp bột PLA với các thành phần khác nhau bằng công nghệ SLS có thể mang lại các đặc tính khác nhau cho sản phẩm, chẳng hạn như chu kỳ phân hủy khác nhau. PLLA và PDLA, thông qua quá trình kết tinh đồng thời, tạo thành các vật liệu composite lập thể có điểm nóng chảy cao hơn, khả năng chịu nhiệt và khả năng kháng dung môi tốt hơn.

1. Thiết bị và dụng cụ y tế được thiết kế theo yêu cầu

Công nghệ SLS có thể được sử dụng để sản xuất các thiết bị và dụng cụ y tế, chẳng hạn như dụng cụ phẫu thuật và chân tay giả. Bởi vì công nghệ SLS có thể tạo ra các hình dạng phức tạp chỉ trong một bước, nó có thể tạo ra các sản phẩm cá nhân hóa phù hợp với từng bệnh nhân cụ thể, mang lại cho họ khả năng thích ứng và sự thoải mái tốt hơn.

2. Mô hình mô và cơ quan sinh học

Công nghệ SLS có thể được sử dụng để tạo ra các mô hình mô và cơ quan mô phỏng sinh học phục vụ nghiên cứu y học, giảng dạy và lập kế hoạch phẫu thuật. Những mô hình này có thể giúp bác sĩ hiểu rõ hơn về tình trạng bệnh của bệnh nhân và hỗ trợ lập kế hoạch phẫu thuật cũng như đào tạo.

3. Nghiên cứu về vật liệu y sinh

Bên cạnh việc sản xuất trực tiếp các sản phẩm y tế, công nghệ SLS còn có thể được sử dụng trong nghiên cứu và phát triển vật liệu sinh học. Công nghệ SLS có thể được sử dụng để tạo ra các vật liệu sinh học với cấu trúc và đặc tính cụ thể cho các ứng dụng như kỹ thuật mô và phân phối thuốc.

Hiện nay, Công ty TNHH Thâm Quyến Jusheng có khả năng sản xuất các homopolymer PCL, PLLA và PDLA, cũng như các copolymer như PDLLA, PLGA và PLCL, ở quy mô kilogram. Công ty đã nắm vững công nghệ trùng hợp PLLA có khối lượng phân tử cao (độ nhớt nội tại 4,0 dL/g) và PCL (độ nhớt nội tại 2,0 dL/g), và có khả năng trùng hợp với các tỷ lệ đồng trùng hợp khác nhau và cấu trúc nhóm cuối khác nhau. Hơn nữa, công ty sử dụng công nghệ tinh chế độc đáo để nâng cao hơn nữa các chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn công nghiệp axit polylactic cấy ghép YY/T 0661-2017 và các yêu cầu đối với tá dược polymer dược phẩm liên quan trong Dược điển Trung Quốc.

Thông qua nghiên cứu công nghệ điều chế giọt nhũ tương dựa trên vi cầu, Shenzhen Jusheng đã có thể điều chế các giọt nhũ tương với kích thước có thể kiểm soát và kích thước hạt đồng nhất. Thông qua nghiên cứu về quy trình đông đặc giọt, các vi cầu rỗng PLLA, PCL và PLGA với bề mặt nhẵn, độ cầu cao và đường kính D50 có thể kiểm soát trong khoảng 10-100 μm đã được điều chế. Một quy trình phân loại kích thước hạt đặc biệt giúp thu hẹp hơn nữa sự phân bố kích thước hạt, đạt được giá trị span dưới 0,7.