3D打印在医用喉镜模具上的应用

来源：毅速激光

医疗器械器材本身具有严苛的精密属性。因此，对医疗器械器材零部件生产配套也相应提出了更精密的技术要求。在医疗制件生产配套过程中，对大到高压氧舱，小到助听器、麻醉咽喉镜、医用纽扣等注塑产品的表面质量，精度，卫生要求容不下一丝瑕疵。

有需求，那么就要有所改变，注塑制品的良品率主要与注塑机、模具、原材料以及使用的温控系统有关。那么如何通过源头——模具的改良，确保医疗等高精尖产品提高质量标准的同时加快生产速度，也成为我们众多医疗器械模具制造厂商关注的焦点。

ESU毅速将以医用喉镜为例，共同探讨3D打印在医疗领域等高精尖项目中的具体优势及分析。医用一次性麻醉咽喉镜，在众多医用注塑产品中是较为复杂的，且最为典型。如图1所示。
一、产品结构复杂，顶部空间狭小。
二、顶部尖端接触体内皮肤，材料卫生要求严格。
三、尺寸、质量要求严格，不允许表面瑕疵。
四、注塑产品咽喉镜一般为一次性产品，量大且价格成本在控制范围内。

  图1：医用喉镜塑件产品实体图  

因此对于模具制造厂商而言，如何处理好喉镜模具的质量、效率、卫生等各方面平衡，成为关键所在。

众所周知，就模具而言，水路系统是模具产品质量的重要因素之一，优越的水路系统能够缩短产品成型周期，提高产品良率。但目前，水路基本由铣床等机加工工艺制造，无法加工弯曲的水路，水路无法覆盖模具型腔。

  图2：原始方案水路无法设计进去

  图3:ESU毅速3D打印随形水路方案

  图4：3D打印医用喉镜的优势  

如图4所示，针对普通方案所面临的困局，利用增材制造技术设计的随形水路可以逐条解决。

1、成型周期
相对于传统水路而言，3D打印可设计出覆盖模具型腔的水路系统，从而加快冷却，缩短工件成型周期，提高生产效率。

普通水路冷却时间：32S

随形水路冷却时间：23S

如上图所示：传统水路模具冷却时间大约需：32S，随形水路方案冷却时间：23S，3D打印与原始方案相比，达到顶出温度的时间快23%

2、表面质量
注塑产品成型质量与模具模温有着巨大的关系，模温不均衡，最高温与最低温度相差较大，则高温处易产生烫伤、变形等缺陷，产品良率低。3D打印随形水路均匀遍布模具内腔可减小温差，均衡模温，提高产品良率。

普通水路温差：32.5℃

随形水路温差：4.98℃

通过模流分析结果的对比，普通水路模具最高温与最低温温差为32.5℃，而随形水路温差可缩减到4.98℃，可以说温差已经微乎其微。

此外在模具3D打印材料上，选用ESU毅速自主研发的EM191金属粉末材料。EM191为ESU毅速自主研发的粉末体系中的一款粉末，具备防锈、防腐蚀、耐磨耐用等功能，从而保证打印件的使用寿命。在ESU毅速自主研发的粉末体系中还有EM181、EM201等模具3D打印专用金属粉末材料，针对不同需求进行选材打印。

  3D打印医用喉镜实体工件图  

随着技术的发展与完善，3D打印必将应用到越来越多的领域，而模具制造也必须利用新技术来弥补自身的不足和局限。ESU毅速一直秉承着开启模具制造新时代的使命，力争为传统模具注入新鲜的血液，为传统制造业焕发新的活力。