Com base do artigo de 3d Printing Industry

As ferramentas cerâmicas mostram o seu potencial onde os dispositivos metálicos começam a falhar, com a cerâmica tornando-se cada vez mais o material de escolha em muitas ferramentas médicas. Não só são extremamente resistentes ao calor e ao desgaste, como também são perfeitamente biocompatíveis e podem ser facilmente esterilizados. 

Os designs de instrumentos cirúrgicos cerâmicos têm sido até agora fortemente limitados pelos métodos tradicionais de fabricação, que só são econômicos se produzidos em grandes quantidades. A impressão 3D cerâmica combina liberdade de design com uma produção escalonável e eficiente.

Desbloqueando novas possibilidades com cerâmica impressa em 3D

Na medicina, a impressão 3D em cerâmicas de alto desempenho revela qualidades anteriormente inatingíveis – não apenas em geometria, mas também economicamente. 

Grandes e pequenas quantidades de ferramentas podem ser fabricadas de forma rápida e eficiente, enquanto as muitas cerâmicas imprimíveis em 3D já em uso em aplicações médicas, incluindo alumina, zircônia, nitreto de silício e hidroxiapatita, dentro outras, expandem enormemente a gama de possíveis dispositivos inovadores.  

Um exemplo de cerâmica impressa em 3D são as lâminas de shaver para artroscopia. Convencionalmente, estes dispositivos são fabricados em metal a partir de um tubo simples. Graças à cerâmica impressa em 3D, novos recursos de design inovadores podem agora ser adicionados. 

Neste exemplo, a ponta do shaver possui um canal integrado para fibras ópticas, permitindo iluminação constante na área crítica. Esses canais também podem ser usados ​​para enxaguar, aspirar ou para conectar uma ponta de eletrocautério. 

Shaver para artroscopia impresso em cerâmica com canal integrado para fibras ópticas.

As brocas para aplicações odontológicas feitas de zircônia endurecida com alumina (ATZ) destacam as possibilidades ilimitadas abertas pela combinação de geometrias de ponta com a dureza e durabilidade ampliada da cerâmica. Esses componentes cerâmicos também evitam detritos metálicos durante as operações – importante para cirurgias sem metal. 

Essas peças, fabricadas com a tecnologia LCM da Lithoz com resolução de 40 µm, oferecem detalhes suficientes para projetar peças precisas e complexas e um envelope de construção para produção eficiente de alto volume. Mais de 100 brocas podem ser fabricadas em uma impressão 3D, o que significa que uma broca individual é pode ser fabricada a um custo de 10 euros, aproximadamente.

Estas brocas feitas de zircônia endurecida com alumina (ATZ) ilustram perfeitamente as possibilidades ilimitadas abertas pela impressão 3D em cerâmica.

A empresa alemã Steinbach , pioneira na impressão 3D em cerâmica, apresentou recentemente um tubo cerâmico impresso em 3D com tecnologia Lithoz para uso no robô cirúrgico Da Vinci™. 

12.000 tubos minúsculos de alta precisão, com curvas acentuadas e contornos internos foram impressos em 3D para alimentar fibras ópticas, apresentando superfícies perfeitamente lisas com valores de rugosidade de Ra _max de 0,4 µm e espessuras de parede mínimas de 200 µm. Este sucesso mostra como os processos de impressão 3D da cerâmica Lithoz já foram dimensionados com sucesso para produção em série em grande escala.

Plataforma de construção mostrando a produção em série de tubos cerâmicos de alta precisão impressos em 3D com curvas acentuadas e contornos internos. Imagem via Steinbach AG.

Impressão 3D multimaterial Lithoz 

A Lithoz já está trabalhando na impressão 3D simultânea de múltiplos materiais em um único componente. 

Ao olhar para pinças bipolares para eletrocauterização (um método cirúrgico para cortar tecidos ou impedir o sangramento de vasos), por exemplo, cerâmica e metal são impressos juntos usando a impressora 3D multimaterial Lithoz CeraFab Multi 2M30 . Isto permite que os componentes combinem as poderosas capacidades isolantes da cerâmica com as propriedades condutoras do metal. Essas peças já foram impossíveis de construir, mas agora estão sendo impressas em 3D com sucesso em um Lithoz CeraFab 2M30 Multi.

Em última análise, o surgimento de ferramentas cirúrgicas cerâmicas impressas em 3D marca um capítulo transformador na medicina moderna. Com sua precisão, durabilidade, biocompatibilidade e economia, essas ferramentas podem remodelar totalmente as práticas cirúrgicas, agilizar a produção e melhorar o atendimento ao paciente. 

À medida que as pesquisas e o desenvolvimento continuam, a comunidade médica pode olhar para um futuro onde a precisão cirúrgica e o bem-estar do paciente serão elevados a níveis sem precedentes através da fusão da cerâmica e da tecnologia de impressão 3D de ponta.   

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