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當(dāng)前位置：上海飛釩特鋼集團有限公司>>技術(shù)文章>>幾乎無鎳、適合增材制造的新型醫(yī)用不銹鋼材料
外科植入物的國家標(biāo)準(zhǔn)中對于植入物設(shè)計所用的金屬材料化學(xué)成分有著嚴(yán)格規(guī)定。以不銹鋼植入物為例，國家標(biāo)準(zhǔn)對于鋼的牌號及其中的Ni、 Cr 、Mo 、Mn等化學(xué)成分均做出了規(guī)定。[1]
但常見醫(yī)用不銹鋼，例如316L不銹鋼仍存在生物相容性及相關(guān)問題，包括不銹鋼植入人體后由于腐蝕或磨損造成腐蝕產(chǎn)物所引起的組織反應(yīng)（如出現(xiàn)水腫、感染、組織壞死等），從而導(dǎo)致疼痛和過敏反應(yīng)等。特別是不銹鋼中鎳離子析出誘發(fā)的病變。因此植入物設(shè)計領(lǐng)域仍需要低鎳和無鎳的醫(yī)用不銹鋼材料。
在原始材料發(fā)展的同時，外科植入物以及手術(shù)器械的制造技術(shù)也在不斷發(fā)展，其中基于粉末床激光熔化（LPBF）工藝的金屬3D打印技術(shù)已在該領(lǐng)域展示出了明確的產(chǎn)業(yè)化方向。對于增材制造技術(shù)而言，也同樣需要在化學(xué)成分和增材制造加工性能方面更為優(yōu)化的新型材料。
根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，Carpenter Technology 開發(fā)了一種增材制造醫(yī)用不銹鋼材料, 該材料幾乎不含鎳并且在激光粉末床熔合（L-PBF）3D打印系統(tǒng)中顯示出良好的加工性能。
為植入器械的質(zhì)量提升而優(yōu)化
化學(xué)成分的優(yōu)化
Carpenter 對新型醫(yī)用不銹鋼材料與傳統(tǒng)不銹鋼材料進行了比較。根據(jù)Carpenter 的數(shù)據(jù)，BioDur 108不銹鋼的鎳含量最高為0.05 wt％。除了針對患者優(yōu)化的化學(xué)成分外，BioDur 108還具有比BioDur 316LS 材料更好的機械性能。
表1. BioDur 108，BioDur 316LS的典型化學(xué)成分，BioDur 108基本上不含鎳，是對患者友好的傳統(tǒng)使用材料的替代品。
來源：Medical Design Briefs 如表2所示，BioDur 108作為一種基本不含鎳的合金，耐腐蝕性和機械強度都更高。
表2 兩種材料棒材的典型機械性能。
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