Seiring dengan terus berkembangnya manufaktur aditif di bidang perawatan kesehatan, kinerja material telah menjadi faktor penting dalam pengembangan alat ortopedi dan rehabilitasi. Bubuk kopoliamida Precimid1190 dari TPM3D Telah dikembangkan untuk memenuhi permintaan yang terus meningkat akan produk medis yang ringan, tahan lama, dan ramah pasien yang diproduksi melalui selective laser sintering (SLS).
Dengan perpanjangan putus sebesar 280%, ketahanan benturan yang kuat, dan permukaan yang halus setelah pemrosesan akhir, material ini digunakan dalam berbagai aplikasi mulai dari penyangga skoliosis dan bidai pergelangan tangan hingga alat bantu rehabilitasi yang disesuaikan.
Dirancang untuk Kenyamanan Pasien
Berbeda dengan bedak nilon konvensional, Precimid1190 secara alami tembus cahaya dan dapat menghasilkan tampilan halus dan semi-transparan setelah proses penghalusan uap. Perawatan pasca-pemrosesan secara signifikan mengurangi kekasaran permukaan, menciptakan hasil akhir yang nyaman untuk kontak kulit dalam waktu lama.
Untuk alat ortopedi dan rehabilitasi, kualitas permukaan lebih dari sekadar pertimbangan estetika. Permukaan yang halus membantu mengurangi iritasi kulit, menyederhanakan pembersihan dan disinfeksi, serta meningkatkan daya tahan jangka panjang. Dikombinasikan dengan struktur kisi ringan yang dimungkinkan oleh teknologi SLS, material ini mendukung produksi alat yang dapat bernapas dan sesuai dengan anatomi pasien.
Sifat Mekanis yang Berfokus pada Fleksibilitas dan Ketahanan
Precimid1190 dikembangkan menggunakan formulasi kopoliamida yang dirancang untuk menyeimbangkan kekuatan dan fleksibilitas. Menurut TPM3D, sifat material utama meliputi:
- Kekuatan tarik: 39 MPa
- Perpanjangan putus: 280%
- Modulus lentur: 879 MPa
- Kekuatan benturan Izod berlekuk: 39 J/m
- Uji benturan tanpa takik: Tidak ada kerusakan
- Suhu defleksi panas (0.45 MPa): 104°C
Kombinasi antara elongasi tinggi dan ketahanan terhadap benturan memungkinkan komponen hasil cetakan untuk menahan tekukan berulang dan beban dinamis tanpa retak. Karakteristik ini sangat relevan untuk alat ortopedi yang digunakan dalam aktivitas pergerakan dan rehabilitasi sehari-hari.
| Peralatan mekanis | Metode uji | metrik |
| Warna Bagian | visual | Putih & Hitam Alami |
| Kepadatan | ASTM D792 | 1.03 g / cm³ |
| Perpanjangan putus | ASTM D638 | 280% |
| Kekuatan lentur | ASTM D790 | 36 MPa |
| Modulus lentur | ASTM D790 | 879 MPa |
| Suhu defleksi jantung 0.45 MPa | ASTM D648 | 104 ℃ |
| Suhu defleksi jantung 1.82 MPa | ASTM D648 | 45 ℃ |
| gaya tarik | ASTM D638 | 39 MPa |
| Modulus tarik | ASTM D638 | 1,300 MPa |
| Kekuatan benturan IZOD dengan takik | ASTM D256 | 39 J/M |
| Kekuatan benturan IZOD tanpa takik | ASTM D256 | Tidak mudah pecah |
Keunggulan Kopoliamida Dibandingkan Material Nilon Konvensional
Material SLS tradisional seperti PA12 dan PA11 menawarkan keseimbangan yang kuat antara sifat mekanik dan stabilitas dimensi. Namun, aplikasi rehabilitasi medis seringkali membutuhkan fleksibilitas tambahan, ketahanan terhadap kelelahan, dan keamanan di bawah kondisi pembebanan berulang.
Dibandingkan dengan bahan nilon standar, Precimid1190 menawarkan beberapa keunggulan:
- Ketangguhan yang ditingkatkan: Komponen tetap utuh dalam kondisi benturan keras dan tekanan berulang.
- Suhu pemrosesan yang lebih rendah: Struktur kopoliamida memungkinkan pemrosesan pada suhu yang lebih rendah, sehingga membantu mengurangi konsumsi energi dan memperpendek siklus produksi.
- Tingkat penggunaan kembali bubuk yang tinggi: Bubuk yang tidak terpakai dapat didaur ulang dengan tingkat daur ulang mendekati 100%, sehingga meningkatkan pemanfaatan material dan mengurangi limbah.
- Pencetakan resolusi tinggi: Material ini mendukung produksi geometri kompleks tanpa struktur pendukung, sehingga cocok untuk desain khusus pasien.
Material ini juga tersedia dalam berbagai pilihan warna, termasuk hitam, sambil tetap mempertahankan kinerja mekaniknya.
Aplikasi dalam Ortotik dan Rehabilitasi Digital
Salah satu area aplikasi utama untuk Precimid1190 adalah produksi alat ortopedi dan rehabilitasi yang disesuaikan. Contohnya meliputi:
- Penyangga skoliosis
- Ortesis pergelangan tangan dan tangan
- Dukungan rehabilitasi
- Sol orthotic
Fleksibilitas dan ketahanan benturan material ini dapat membantu mengatasi beberapa keterbatasan yang terkait dengan ortosis berbasis plester atau plastik kaku tradisional, yang seringkali tebal, berventilasi buruk, dan tidak nyaman selama pemakaian jangka panjang.
Pertimbangan lain dalam produk rehabilitasi adalah perilaku patahan di bawah beban berlebihan. Material nilon konvensional dapat membentuk permukaan patahan yang tajam ketika mengalami kerusakan. Karena keuletannya yang tinggi, Precimid1190 dirancang untuk berubah bentuk daripada patah secara tiba-tiba, mengurangi kemungkinan fragmen tajam yang dapat menyebabkan cedera sekunder.
Kemampuan Pembentukan Termal untuk Perawatan Adaptif
Banyak alat rehabilitasi memerlukan penyesuaian seiring perubahan kondisi pasien selama perawatan. Menurut TPM3D, Precimid1190 dapat dipanaskan kembali dan dibentuk ulang menggunakan sumber panas dengan suhu relatif rendah, termasuk alat udara panas standar.
Kemampuan pembentukan termal sekunder ini memungkinkan dokter dan teknisi untuk melakukan penyesuaian lokal tanpa harus membuat perangkat baru sepenuhnya. Sebaliknya, bahan nilon tradisional umumnya membutuhkan suhu yang lebih tinggi untuk pembentukan ulang, sementara beberapa termoplastik alternatif mungkin memberikan retensi bentuk yang kurang dapat diprediksi setelah penyesuaian.
Di Luar Aplikasi Perawatan Kesehatan
Meskipun dikembangkan dengan mempertimbangkan aplikasi medis dan rehabilitasi, Precimid1190 juga cocok untuk berbagai produk industri dan konsumen yang membutuhkan fleksibilitas dan ketahanan terhadap benturan.
Aplikasi potensial meliputi:
- Bingkai kacamata yang dipersonalisasi
- Engsel hidup dan sambungan fleksibel
- Prototipe fungsional
- Komponen industri untuk penggunaan akhir
Kombinasi antara ketangguhan, kemampuan cetak, dan kualitas permukaan material ini menjadikannya cocok untuk produk yang mengalami tekanan mekanis berulang selama pengoperasian.
Mendukung Pergeseran Menuju Manufaktur Aditif untuk Penggunaan Akhir
Seiring dengan perkembangan manufaktur aditif dari tahap prototipe menuju produksi akhir, material yang mampu memberikan kinerja mekanis dan kenyamanan pengguna menjadi semakin penting.
Dengan elongasi yang tinggi, ketahanan benturan yang kuat, dan kesesuaian untuk desain khusus pasien, Precimid1190 memperluas jangkauan aplikasi yang tersedia untuk pencetakan 3D SLS, khususnya dalam teknologi ortopedi digital dan rehabilitasi di mana kenyamanan, daya tahan, dan kustomisasi merupakan persyaratan penting.
