Com a expansão contínua da manufatura aditiva na área da saúde, o desempenho dos materiais tornou-se um fator crítico no desenvolvimento de dispositivos ortopédicos e de reabilitação. Pó de copoliamida Precimid1190 da TPM3D Foi desenvolvido para atender à crescente demanda por produtos médicos leves, duráveis e confortáveis para o paciente, fabricados por meio de sinterização seletiva a laser (SLS).
Com um alongamento na ruptura de 280%, alta resistência ao impacto e um acabamento superficial liso após o pós-processamento, o material está sendo utilizado em aplicações que vão desde coletes para escoliose e talas de pulso até suportes de reabilitação personalizados.
Projetado para o conforto do paciente
Ao contrário dos pós de nylon convencionais, o Precimid1190 é naturalmente translúcido e pode atingir uma aparência suave e semitransparente após o alisamento a vapor. O tratamento pós-processamento reduz significativamente a rugosidade da superfície, criando um acabamento confortável para contato prolongado com a pele.
Para dispositivos ortopédicos e de reabilitação, a qualidade da superfície é mais do que uma questão estética. Superfícies lisas ajudam a reduzir a irritação da pele, simplificam a limpeza e a desinfecção e melhoram a durabilidade a longo prazo. Combinado com estruturas de treliça leves, possibilitadas pela tecnologia SLS, o material permite a produção de dispositivos respiráveis que se adaptam perfeitamente à anatomia do paciente.
Propriedades mecânicas com foco em flexibilidade e durabilidade.
O Precimid1190 foi desenvolvido utilizando uma formulação de copoliamida projetada para equilibrar resistência e flexibilidade. De acordo com a TPM3D, as principais propriedades do material incluem:
- Resistência à tração: 39 MPa
- Alongamento na ruptura: 280%
- Módulo de flexão: 879 MPa
- Resistência ao impacto Izod com entalhe: 39 J/m
- Teste de impacto sem entalhe: Sem quebra
- Temperatura de deflexão térmica (0.45 MPa): 104°C
A combinação de alta elongação e resistência ao impacto permite que as peças impressas suportem flexões repetidas e cargas dinâmicas sem rachar. Essa característica é particularmente relevante para dispositivos ortopédicos usados em atividades diárias de movimento e reabilitação.
| Propriedades mecânicas | Método de teste | métrico |
| Cor da Parte | visual | Branco e preto natural |
| Densidade | ASTM D792 | 1.03g / cm³ |
| Alongamento à ruptura | ASTM D638 | 280% |
| Resistência à flexão | ASTM D790 | 36 MPa |
| Módulo de flexão | ASTM D790 | 879 MPa |
| Temperatura de deflexão do coração 0.45 MPa | ASTM D648 | 104 ℃ |
| Temperatura de deflexão do coração 1.82 MPa | ASTM D648 | 45 ℃ |
| Resistência à tração | ASTM D638 | 39 MPa |
| Módulo de tração | ASTM D638 | 1,300 MPa |
| Resistência ao impacto IZOD com entalhe | ASTM D256 | 39J/M |
| Resistência ao impacto IZOD sem entalhe | ASTM D256 | Não quebra |
Vantagens da copoliamida em relação aos materiais de náilon convencionais
Os materiais tradicionais de SLS, como PA12 e PA11, oferecem um bom equilíbrio entre propriedades mecânicas e estabilidade dimensional. No entanto, as aplicações de reabilitação médica frequentemente exigem maior flexibilidade, resistência à fadiga e segurança sob condições de carga repetida.
Comparado com materiais de nylon padrão, o Precimid1190 oferece diversas vantagens:
- Resistência aprimorada: As peças permanecem intactas mesmo sob condições de alto impacto e estresse repetido.
- Temperatura de processamento mais baixa: A estrutura de copoliamida permite o processamento a temperaturas mais baixas, ajudando a reduzir o consumo de energia e a encurtar os ciclos de produção.
- Alta capacidade de reutilização do pó: O pó não utilizado pode ser reciclado com uma taxa de renovação próxima de 100%, melhorando a utilização do material e reduzindo o desperdício.
- Impressão de alta resolução: O material permite a produção de geometrias complexas sem estruturas de suporte, tornando-o adequado para projetos personalizados e específicos para cada paciente.
O material também está disponível em diversas opções de cores, incluindo preto, mantendo seu desempenho mecânico.
Aplicações em órteses digitais e reabilitação
Uma das principais áreas de aplicação do Precimid1190 é a produção de dispositivos ortopédicos e de reabilitação personalizados. Exemplos incluem:
- Aparelhos para escoliose
- Órteses para punho e mão
- Apoio à reabilitação
- Palmilhas ortopédicas
A flexibilidade e a resistência ao impacto do material podem ajudar a solucionar algumas das limitações associadas às órteses tradicionais de gesso ou plástico rígido, que costumam ser volumosas, pouco ventiladas e desconfortáveis durante o uso prolongado.
Outro fator a ser considerado em produtos de reabilitação é o comportamento em fraturas sob cargas excessivas. Materiais de náilon convencionais podem formar superfícies de fratura afiadas quando falham. Devido à sua alta ductilidade, o Precimid1190 foi projetado para se deformar em vez de fraturar abruptamente, reduzindo a probabilidade de fragmentos pontiagudos que poderiam causar lesões secundárias.
Capacidade de termoformagem para tratamento adaptativo
Muitos dispositivos de reabilitação precisam de ajustes conforme a condição do paciente muda durante o tratamento. De acordo com a TPM3D, o Precimid1190 pode ser reaquecido e remodelado usando fontes de calor de temperatura relativamente baixa, incluindo ferramentas de ar quente padrão.
Essa capacidade de termoformagem secundária permite que médicos e técnicos façam ajustes localizados sem a necessidade de fabricar um dispositivo completamente novo. Em contrapartida, os materiais de náilon tradicionais geralmente exigem temperaturas mais altas para remodelagem, enquanto alguns termoplásticos alternativos podem apresentar menor previsibilidade na retenção da forma após o ajuste.
Além das aplicações na área da saúde
Embora desenvolvido com aplicações médicas e de reabilitação em mente, o Precimid1190 também é adequado para uma variedade de produtos industriais e de consumo que exigem flexibilidade e resistência a impactos.
As aplicações potenciais incluem:
- Armações de óculos personalizadas
- Dobradiças móveis e juntas flexíveis
- Protótipos funcionais
- Componentes industriais de uso final
A combinação de resistência, capacidade de impressão e qualidade de superfície do material o torna adequado para produtos que sofrem estresse mecânico repetido durante a operação.
Apoiar a transição para a manufatura aditiva de uso final.
À medida que a manufatura aditiva avança além da prototipagem e entra na produção para o consumidor final, os materiais capazes de oferecer tanto desempenho mecânico quanto conforto ao usuário tornam-se cada vez mais importantes.
Graças ao seu elevado alongamento, forte resistência ao impacto e adequação a designs específicos para cada paciente, o Precimid1190 amplia a gama de aplicações disponíveis para a impressão 3D SLS, particularmente em órteses digitais e tecnologias de reabilitação, onde conforto, durabilidade e personalização são requisitos essenciais.
