Controllo qualità per impianti fabbricati in modo additivo
SOLUZIONI ZEISS PER L’INDUSTRIA MEDICALE

Controllo qualità per impianti fabbricati in modo additivo

Dalla polvere ai componenti finiti prodotti in modo additivo

Coppa per anca stampata in 3D ispezionata in modo non distruttivo con i raggi X per rilevare la presenza di vuoti, crepe e qualsiasi altro problema

La prototipazione rapida offre un grande potenziale per un’ampia gamma di dispositivi medici personalizzabili: Dalle protesi dell’anca e del ginocchio a quelle della colonna vertebrale, dai componenti per traumi ai prodotti specifici per il paziente (PSP). Per produrre componenti medicali precisi, riproducibili e conformi alla FDA, è necessario soddisfare rigorosi requisiti di controllo qualità.

Le soluzioni ZEISS per l’industria medicale si concentrano sulla creazione di processi sicuri e stabili con un’integrità olistica dei dati. Il nostro portafoglio di soluzioni hardware e software ispira un circolo virtuoso in cui la spinta a soddisfare gli standard del settore medico spinge il tuo controllo qualità in modo efficace ed efficiente verso nuovi traguardi.

Processo di produzione di livello successivo

La prototipazione rapida strato per strato consente di realizzare impianti ortopedici personalizzati, ma sono necessari processi di controllo qualità adeguati per gestire le nuove fasi. I produttori devono testare tutte le fasi per evitare i difetti, e le soluzioni ZEISS mirano al rilevamento precoce dei difetti per risparmiare tempo e denaro. Lavoriamo con i clienti dai test di fattibilità fino alle analisi non distruttive, tenendo il passo con l’evoluzione della tecnologia e dando loro la sicurezza di impegnarsi nella prototipazione rapida in modo economico.

Requisiti di qualità e soluzioni

Dalla polvere al componente medicale finito prodotto in modo additivo: requisiti e soluzioni di qualità
  • La distribuzione dimensionale delle particelle e la composizione chimica del materiale della polvere per i dispositivi medici stampati in 3D devono essere monitorate con precisione, poiché influenzano la stendibilità e la formazione di difetti
    Quality gate 1:

    Caratterizzazione della polvere e del materiale

    Analisi della materia prima

    Sfide

    • La distribuzione dimensionale delle particelle e la composizione chimica del materiale devono essere monitorate con precisione, poiché influenzano la stendibilità e la formazione di difetti

    Il tuo vantaggio con ZEISS

    • Acquisizione di campioni di grandi dimensioni con l’analisi delle particelle di polvere utilizzando la microscopia ottica per garantire una qualità costante del materiale in entrata, ad esempio attraverso il rilevamento tempestivo delle fluttuazioni nelle dimensioni o nella forma delle particelle di polvere
    • Le misure EDX automatizzate rivelano la composizione chimica dei materiali attraverso l’analisi al microscopio elettronico
    • Valutazione software 3D di particelle di polvere dopo l’analisi con microscopia a raggi X
    • Miglioramento del monitoraggio delle strategie di riciclo e riutilizzo dei materiali
  • Mappa del colore sulla coppa per anca prodotta in modo additivo per rilevare la deformazione delle parti funzionali a causa delle diverse velocità di raffreddamento all’interno della struttura
    Quality gate 2:

    Trattamento termico post-stampa e rimozione del pezzo

    Analisi dopo la stampa

    Sfide

    • I trattamenti successivi alla lavorazione garantiscono l’accuratezza dimensionale e le proprietà ottimali del materiale. Il trattamento termico dopo la stampa allevia le tensioni e alcune parti vengono sottoposte a un nuovo trattamento termico per affrontare i cambiamenti della microstruttura.
    • Deformazione delle parti funzionali a causa delle diverse velocità di raffreddamento all’interno della struttura
    • Necessità di compensare la costruzione e/o il trattamento termico con strumenti di reverse engineering

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Gli scanner 3D ottici o CMM verificano la conformità post-stampa con le tolleranze dei pezzi e aiutano a capire come i trattamenti termici modificano la microstruttura e come questi processi influenzano l’accuratezza finale
    • Il software dedicato utilizza la compensazione dei modelli per garantire il rispetto delle tolleranze.
  • Le scansioni volumetriche delle parti possono essere eseguite sulle coppe per anca prodotte in modo additivo con sistemi CT industriali e microscopi a raggi X
    Quality gate 3:

    Analisi strutturale e dei difetti interni

    Integrità strutturale del componente

    Sfide

    • La parte stampata deve essere analizzata per rilevare la presenza di vuoti, crepe e qualsiasi altro problema che riguardi la struttura interna.

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Le soluzioni di microscopia ottica sono utilizzate per valutare le caratteristiche del bagno di saldatura con un impatto diretto sulle proprietà meccaniche 
    • Le scansioni volumetriche dei pezzi possono essere eseguite con sistemi CT industriali e microscopi a raggi X
  • Analisi della qualità dei materiali post-stampa su impianti di produzione additiva
    Quality gate 4:

    Analisi post-stampa della qualità del materiale

    Analisi prima del trattamento finale

    Sfide

    • I parametri di lavorazione hanno una grande influenza sulla struttura dei grani delle leghe mediche e quindi sulle proprietà del pezzo
    • Lo spostamento 3D e le deformazioni superficiali devono essere analizzati mentre l’impianto è sottoposto al carico di lavoro

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Analizzare la superficie incisa con la microscopia ottica per rivelare la microstruttura
    • La diffrazione a retrodiffusione di elettroni (EBSD) in un microscopio elettronico e il contrasto di diffrazione in laboratorio (LabDCT) con la microscopia a raggi X consentono di individuare i tipi di grani e le loro orientazioni rispettivamente in 2D e 3D.
    • La spettroscopia a raggi X a dispersione di energia (EDX) rileva le fasi intermetalliche e le segregazioni. 
    • I sistemi di telecamere 3D ARAMIS promuovono la comprensione degli spostamenti 3D, delle deformazioni 3D e delle deformazioni superficiali
  • Controllo dimensionale di geometrie esterne 3D altamente complesse e di strutture/caratteristiche interne di impianti d’anca fabbricati in modo additivo
    Quality gate 5:

    Analisi dimensionale e controllo qualità delle superfici

    Analisi finale per la qualificazione

    Sfide

    • Controllo dimensionale di geometrie esterne 3D e strutture/caratteristiche interne altamente complesse
    • I controlli topografici non a contatto devono essere eseguiti su superfici interne complesse e nascoste

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • La CMM esegue misure rapide e precise dei pezzi, mentre la CT industriale misura simultaneamente le caratteristiche interne ed esterne.
    • I requisiti complessi relativi alle superfici esterne possono essere gestiti con soluzioni di microscopia ottica ed elettronica. I sistemi CT industriali si occupano di superfici interne nascoste.
  • I dati vengono raccolti dall’intera catena di processo dei dispositivi medici fabbricati in modo additivo per una rapida analisi e visualizzazione
    Quality gate 6:

    Statistiche e analisi dei dati di processo

    Stabilità del processo

    Sfide

    • I dati vengono raccolti dall’intera catena di processo per un’analisi e una visualizzazione rapide

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Il software ZEISS supporta la raccolta centralizzata dei dati e il calcolo delle metriche
    • ZEISS ZEN Data Storage consente la gestione centralizzata di dati, report e altro per la microscopia ottica ed elettronica. Il modulo GxP garantisce analisi tracciabili per la conformità ai requisiti normativi e di certificazione
    • L’infrastruttura ZEISS arivis Cloud favorisce la collaborazione e l’accesso agli strumenti di analisi delle immagini IA.

Scarica l’opuscolo

  • ZEISS Medical Industry Solutions Brochure Additive Manufacturing EN

    3 MB


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