أخبار ar.wedoany.com، تعمل شركتا Incus GmbH وMetShape GmbH معًا على دفع تقنية التصنيع المعدني بالطباعة الضوئية (LMM) من المختبرات البحثية إلى أرض المصنع، وقد حققت هذه التقنية تقدمًا في مجالات الأجهزة الطبية ومنتجات طب الأسنان والهندسة الدقيقة. خلال فعاليات AMA Healthcare 2025، شارك كل من الدكتور جيرالد ميترامسكوغلر، الرئيس التنفيذي ومؤسس شركة Incus، والدكتور لوكاس فوغل، الرئيس التنفيذي لشركة MetShape، رؤيتهما حول كيفية بناء تقنية LMM لميزة حاسمة في قطاع الأجزاء المعدنية الصغيرة والمعقدة.
تعمل تقنية LMM عن طريق استخدام جهاز عرض لتقسية راتنج مملوء بمسحوق معدني طبقة تلو الأخرى، ثم إزالة المادة الرابطة وتلبيد الأجزاء حتى تصل إلى كثافة شبه كاملة. توفر هذه العملية مسارًا تصنيعيًا لإنتاج أجزاء معدنية عالية التعقيد، وتعالج المشكلات التي تواجه تقنية القولبة بالحقن المعدني (MIM) أو تقنيات التصنيع الإضافي الأخرى في التعامل الفعال مع الأجزاء الصغيرة. يظهر نقطتا بيانات سرعة التطور: تضاعفت طاقة إنتاج أقواس تقويم الأسنان بتقنية MIM ثلاث مرات، وانخفضت تكلفة مكونات الأدوات الجراحية بمقدار يصل إلى عشرة أضعاف؛ ويتم تطوير هدف يتمثل في إنتاج مليوني قطعة سنويًا باستخدام طابعتين فقط.
يستعير التصنيع المعدني بالطباعة الضوئية الآلية البصرية من الطباعة الحجرية المجسمة، ويطبقها على راتنج ضوئي تبلغ نسبة حشو المسحوق المعدني فيه حوالي 55% من حيث الحجم. يكون هذا الراتنج صلبًا في درجة حرارة الغرفة، ويتم تسييله طبقة تلو الأخرى باستخدام شفرة إعادة طلاء مسخنة، ثم يتم تصلبيه من الأعلى بواسطة جهاز عرض. لا تحتاج الأجزاء الخام إلى هياكل داعمة، حيث تعمل المادة كوسيط دعم ذاتي أثناء عملية التصنيع، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة السطح والتعقيد الهندسي. صرح ميترامسكوغلر أن هذا يمكن من إنتاج أجزاء خام بتصنيع إضافي معدني لا مثيل لها من حيث الجودة والتعقيد والجماليات السطحية. يتراوح حجم جسيمات المسحوق المستخدم D50 بين 8 و12 ميكرومترًا، وهو متوافق مع مواد MIM، وقد تم استخدام جسيمات بحجم يصل إلى 4 إلى 6 ميكرومترات عند الحاجة. يبلغ الانكماش الحجمي المصاحب لإزالة المادة الرابطة 45%، وهو قابل للتنبؤ ومتناحٍ، ويمكن تعويضه في مرحلة التصميم.
تقدم شركة Incus فئتين من الآلات. Hammer Evo بمنصة بناء أبعادها 89.6 × 56 ملم، وهي مناسبة للنماذج الأولية والإنتاج بكميات صغيرة. تعمل سلسلة Hammer Pro على توسيع مساحة البناء إلى 200 × 204.55 ملم، مع التركيز على تكثيف وضع الأجزاء الصغيرة على كل منصة لخفض التكلفة لكل وحدة. تبلغ كفاءة التكلفة لكل جزء في Hammer Pro حوالي سبعة أضعاف مقارنة بـ Evo، وذلك بفضل استغلال مساحة المنصة. لا تحتاج بيئة الإنتاج إلى التعامل مع المساحيق السائبة أو معدات الليزر عالية الطاقة أو الأجواء الخاملة، ويمكن إعادة تدوير أي راتنج غير مستخدم بالكامل بعد عملية الطباعة، وتقدر خسائر عدم الاسترداد بحوالي واحد بالمائة.
تقدم شركة MetShape، وهي شركة منبثقة من جامعة بفورتسهايم، خدمات التصنيع وتطوير التطبيقات. تدعم الشركة العملاء بدءًا من التحقق من الجدوى وصولاً إلى الإنتاج بالكميات المستهدفة. أحد المشاريع قيد التطوير يستهدف إنتاج مليوني قطعة سنويًا باستخدام طابعتين فقط. تبلغ عتبة فعالية التكلفة لتطبيقات الإنتاج حوالي مكعب بحجم 2 سم، مما يسمح بترتيب كثيف للأجزاء على منصة البناء. أظهرت MetShape خشونة سطح تبلغ حوالي 2 ميكرومتر Ra دون الحاجة إلى معالجة لاحقة، وخيوطًا داخلية مشغولة مباشرة من حالة التلبيد حتى M1.5، وتفاوتات أبعاد أقل من 0.5% من القيمة المستهدفة، ويتم إزالة الشحوم والتلبيد لمعظم الأشكال الهندسية للأجزاء في غضون 24 ساعة أو أقل.
في التطبيقات الطبية، تشكل حالتان منشورتان جوهر العرض. تتعلق الحالة الأولى بدباسة القولون والمستقيم التي طورتها شركة Implican الهولندية، حيث يحتوي رأسها الوظيفي على عدة مكونات معدنية دقيقة تم تصنيعها بواسطة MetShape، مما أدى إلى خفض التكلفة بمقدار ستة إلى عشرة أضعاف مقارنة بالطرق التقليدية، ومن المتوقع إجراء أول دراسة بشرية في عام 2026. تتعلق الحالة الثانية بأقواس تقويم الأسنان، حيث أظهرت MetShape على طابعة Hammer Pro طاقة إنتاج تقترب من ثلاثة أضعاف طاقة MIM، مع الاحتفاظ بالحرية الهندسية لإدخال أشكال جديدة للأقواس دون الحاجة إلى استثمار في القوالب. في مجال البحث والتطوير، أصبحت سبائك النيكل والتيتانيوم محط التركيز، نظرًا لخصائصها فائقة المرونة المناسبة لأدوات الجراحة طفيفة التوغل والمشغلات.
الفجوة التي تستهدفها تقنية LMM هي الانتقال من إظهار القدرات التقنية إلى تقديم مخرجات متسقة وفعالة من حيث التكلفة بكميات سريرية. تدور استراتيجية الشركتين حول التخصص الرأسي لتقليص المسافة من النموذج الأولي إلى المكون الجاهز للإنتاج للأجزاء الصغيرة. استثمرت AM Ventures في توسعة MetShape في عام 2021، وكان تمويل الجولة التأسيسية مبنيًا على فرضية أن العمليات المكونة من مرحلتين والقائمة على التلبيد أصبحت ذات أهمية متزايدة لإنتاج كميات أكبر من الأجزاء المعدنية. تشير هذه الإشارات إلى أن تقنية LMM لم تعد تعتبر تقنية في مرحلة البحث، والسؤال الحالي هو مدى سرعة حصولها على الاعتماد في التطبيقات التي تتقاطع فيها الدقة وتعقيد الأجزاء والتكلفة لكل وحدة.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
