3D-принтер 3D Systems EXT 220 MED

3D Systems EXT 220 MED - высокотемпературный 3D-принтер для печати медицинских имплантов и инструментов из PEEK, PEKK и Radel PPSU. Сопло нагревается до 500 °C, рабочая камера - до 250 °C, а встроенный фильтр HEPA превращает камеру в чистую зону класса 7 по ISO 14644. Область печати ⌀220 × 150 мм вмещает индивидуальную черепную пластину, кейдж для позвоночника или хирургический инструмент. Этот медицинский 3D-принтер рассчитан на производителей медицинских изделий и на больницы, которые печатают импланты рядом с операционной.

3D Systems EXT 220 MED печатает по технологии экструзии материала (FLM, то же, что FDM): филамент 1,75 мм плавится в сопле 0,4 мм (по заказу 0,2 или 0,6 мм) и ложится слоями 0,1-0,3 мм. Печатающую головку перемещает дельта-механизм из трёх пар тяг, такая кинематика даёт точную укладку филамента на скорости до 4000 мм/мин. Стол нагревается до 300 °C. Гранульный EXT 800 Titan Pellet печатает крупные детали в области 800 × 600 × 800 мм, а эта модель работает с филаментом и небольшими имплантами из медицинских полимеров.

На 3D Systems EXT 220 MED печатают черепные, орбитальные и челюстно-лицевые пластины, межтеловые кейджи, шейные костные пластины, пробные спейсеры и хирургические инструменты. Черепная пластина из PEEK печатается около 3,5 часа, кейдж из PEEK с фосфатом кальция - 0,5-1,5 часа, пробный спейсер из Radel PPSU и ретрактор из PEEK с углеволокном - около получаса. Лаборатория с принтером, постами постобработки и стерилизации помещается на 20-50 м², в зависимости от числа принтеров. Другие модели - в разделе FDM 3D-принтеры.

Главное отличие EXT 220 MED от обычного FDM-принтера - управление температурой. Общий ламинарный поток воздуха прогревает камеру до 250 °C равномерно, без перепада температуры внутри детали: PEEK не коробится, а слои прочнее сцепляются. Дополнительный локальный поток настраивается для каждого филамента и каждого слоя отдельно - охлаждает или догревает. Так улучшаются механические свойства изделия, нужно меньше постобработки, а поддержки легче снимаются.

Камера 3D Systems EXT 220 MED работает как чистая зона: встроенный фильтр HEPA поддерживает в ней класс 7 по ISO 14644, а вытяжной колпак подключает принтер к вытяжке чистого помещения. Принтер готов к установке в действующие стерильные помещения, конструкция защищает филамент и готовые детали от загрязнения, а петли с открыванием касанием упрощают мойку и обслуживание. 3D Systems помогает пройти квалификацию оборудования IQ, OQ и PQ.

Система подачи филамента у EXT 220 MED открытая, а материалов несколько групп. PEEK - имплантируемый VESTAKEEP i4 3DF для долгого контакта с тканями, VESTAKEEP Fusion с двухфазным фосфатом кальция и марки с 12 и 20 % углеволокна. PEKK-A - аморфный PEKK, который печатается при более низкой температуре, чем PEEK. Radel PPSU допускает контакт с телом до 24 часов и выдерживает до 500 стерилизаций, из него делают инструменты и пробные импланты. Для рассасывающихся имплантов есть полимеры RESOMER: PDO, PCL, PLLA и PLGA со сроком рассасывания от полугода до трёх с лишним лет.

Механические свойства деталей с 3D Systems EXT 220 MED подтверждены по стандарту ASTM F2026 на PEEK для хирургических имплантов: образцы из PEEK Evonik i4 3DF прошли пороги прочности при растяжении 90 МПа и удлинения при разрыве 5 %. Промышленная система управления и программа принтера записывают все важные параметры процесса, поэтому каждое построение можно проанализировать и задокументировать, как требует регулируемое производство медицинских изделий.

В апреле 2024 года FDA выдало разрешение 510(k) на индивидуальный черепной имплант VSP PEEK Cranial Implant. В его процесс входят программа сегментации и моделирования, принтер 3D Systems EXT 220 MED, PEEK VESTAKEEP i4 3DF и заданный режим производства. Напечатанному импланту нужно до 85 % меньше материала, чем такому же, выточенному на станке. К моменту разрешения по этой технологии провели около 40 краниопластик в больницах Базеля, Зальцбурга и Тель-Авива.

Для установки EXT 220 MED нужна площадка под корпус 823 × 985 мм при высоте 1950 мм, трёхфазная сеть 380-400 В на 15 А, сжатый воздух 40 л/мин при 5-10 бар и подключение Ethernet. Принтер весит 450 кг и имеет маркировку CE, UL и CSA.

Платформу создала мюнхенская компания Kumovis, до покупки модель называлась Kumovis R1. 3D Systems договорилась о покупке Kumovis в феврале 2022 года и закрыла сделку 1 апреля того же года. Медицинское направление 3D Systems спланировало больше 150 000 индивидуальных случаев для хирургов и выпустило больше двух миллионов имплантов и инструментов на площадках в Литлтоне (Колорадо) и Лёвене (Бельгия), сертифицированных по ISO 13485. 3D Systems EXT 220 MED и другие принтеры бренда - на странице 3D Systems. Если останутся вопросы, наши специалисты помогут.