정밀 가공이 의료 기기 제조의 미래에 어떤 영향을 미치는가

작성자: Ralph Zoontjens

2022년 6월 15일

10:36

기존 제조와 달리 정밀 가공은 서브미크론 정확도의 부품을 생산합니다. 의료 응용 분야의 경우 이는 소형화, 맞춤형 핏 및 고성능이라는 중요한 이점을 제공합니다. 3D 프린팅 전문 제품 디자이너인 Ralph Zoontjens가 정밀 가공이 의료 기기 제조에 어떤 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 공유합니다.

Unsplash의 Daniel Smyth 사진

Industry 4.0이 본격화되고 있으며 점점 더 많은 기업이 디지털 제조를 향한 발걸음을 내딛고 있습니다. CNC 기계는 향상된 인공 지능과 정확성을 통해 엄청난 속도로 재료를 깎아내므로 제품이 설계 엔지니어의 의도를 충족할 수 있습니다.

정밀 가공을 사용하면 부품이 미크론 단위까지 3D 모델과 일치하므로 기하학적 치수 및 공차 계산에 대한 어려움은 끝났습니다.

동일한 배치의 부품 전체에서 편차가 종종 눈에 띄고 이로 인해 폐기율이 높아지고 성능 요구 사항을 충족하지 못하기 때문에 이는 상당한 성과입니다.

컴퓨터 수치 제어(CNC)는 3D 프린팅의 열 영향부나 기타 기계적 결함을 유지하지 않으므로 프로토타입 및 수술 전 계획 모델에 더 적합합니다. 재료를 있는 그대로 밀링함으로써 더 높은 품질 기준을 충족할 수 있도록 균일한 기계적 특성을 유지합니다.

정밀 기술은 단순히 점진적인 개선이 아닙니다. 이는 의료 응용 분야에 근본적인 영향을 미칩니다.

평생 동안 신체 내부 또는 내부에 휴대할 수 있는 오래 지속되는 부품을 만들 수 있습니다. 지금까지 불가능했던 솔루션을 통해 이제 태아, 혈관 또는 뇌와 같은 새로운 형태의 미세 수술이 가능해졌습니다.

다음과 같은 장치 모음은 정밀 가공에 의존합니다.

인슐린 펌프

제세동기

심장 모니터 임플란트

심장박동기

약물 전달 시스템

신장 투석기

생체 인식 추적기

휴대용 엑스레이 기계

MRI 스캐너

정밀 기술을 통해 생체 인식 추적기 또는 디지털 X-ray를 위한 제품 케이스, 내부 아키텍처, 전자 장치 통합 및 케이블링 솔루션이 최적화되었습니다. 심장 모니터 임플란트 또는 심박 조율기와 같은 웨어러블의 경우 초박형 마이크로 성형 인클로저를 갖춘 최소 침습 폼 팩터는 편안함과 미적 감성 측면에서 판도를 바꾸고 있습니다.

이 장비를 사용하면 심장 판막 수술과 같은 로봇 보조 수술도 가능합니다. 그리고 격막, 센서, 마이크로 전자공학, 마이크로니들, 스텐트, 미세 가공 나사와 같은 작은 부품의 성장도 눈에 띕니다. 말할 필요도 없이, 이를 위해서는 공급업체 측의 상당한 전문성이 필요합니다.

정밀 가공은 보철물 및 보조기와 같은 중요한 응용 분야에 완벽하게 맞습니다. 이러한 기술 덕분에 사람들은 단순히 지원을 받고 있다고 느끼는 것이 아니라 더 많은 능력을 갖게 되었습니다.

다음 대체품은 일반적으로 폴리에틸렌, 아크릴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에테르 에테르 케톤 플라스틱 구성 요소와 함께 티타늄 또는 코발트 크롬으로 다축 CNC 기계를 사용하여 밀링됩니다.

어깨, 엉덩이, 무릎 등의 주요 관절 임플란트

손, 발목, 팔꿈치용 임플란트

두개골 성형술 임플란트

척추 임플란트

뇌척수액 션트 시스템

Phakic 렌즈

이식 가능한 카테터 포트

달팽이관 임플란트

신체 스캔을 기반으로 이러한 복잡한 솔루션을 기계로 가공하여 환자의 생체역학에 정확하게 맞출 수 있습니다. 이는 전통적으로 수작업으로 제작된 부품과 극명한 대조를 이룹니다. 정밀하게 가공된 제품으로 더 이상 인적 오류도 없고, 환자의 불만도 없고, 재수술도 없습니다.

외과의사, 치과의사와 같은 전문가들은 정밀 제조 기술을 활용함으로써 이점을 누릴 수 있습니다. 이제 그들은 원하는 대로 절단기, 생검 바늘, 임플란트 홀더, 집게, 분무기, 블레이드 핸들과 같은 맞춤형 도구를 개발하거나 로봇 보조원에게 맞춤형 그리퍼를 장착할 수 있습니다.