增材制造 (AM)，也稱為 3D 打印，包括一套創新的先進技術，能夠制造各種組件和產品，具有非常復雜和高分辨率的特征，這些特征在傳統制造的限制下通常無法實現方法。新的增材制造技術、設備和專用材料繼續快速進入市場。最終，先進的增材制造促進了創意工程、創新的快速原型制作以及向大批量制造的無縫過渡，從而推動醫療設備設計向前發展。

流行的增材制造技術包括：

選擇性激光燒結 (SLS)——將薄層粉末材料熔合在一起(也稱為直接金屬激光燒結和選擇性激光熔化)

熔融沉積成型 (FDM) — 顆粒或長絲原料通過噴嘴分配(也稱為熔融長絲制造)

立體光固化成型 (SLA) — 液體光聚合物在大桶中使用紫外光固化(也稱為大桶光聚合或數字光投射)

材料噴射(Polyjet)——感光材料的液滴在紫外線下逐層分配和固化

多射流融合 (MJF) - 也稱為粘合劑噴射，液體粘合劑選擇性地沉積在粉末材料層上以形成固體結構

直接激光金屬燒結 (DLMS) - 也稱為定向能量沉積，激光束或電子束通過在沉積時熔化材料將材料熔合在一起

增材制造的醫療應用

增材制造技術使醫療設備公司能夠快速開發下一代創新設備，這些設備也可以擴展以滿足不斷變化的生產需求。

與機械加工、注塑成型和擠壓等傳統制造方法相比，增材制造的優勢包括：

可以為廣泛的醫療應用定制設備和材料

快速原型設計，在幾天而不是幾周或幾個月內交付生產就緒的原型，加速產品開發和明智的決策

創造創新的、獨一無二的產品或組件，尤其適用于微創手術過程

在使用標準制造方法大量投資大規模生產過程之前，利用 AM 測試產品的小批量生產運行的橋梁制造。

專有/定制流程

醫療行業的增材制造不斷發展，尤其是具有高度特定工程特性的新型增材制造材料的數量。軟件和硬件的進步也提高了流量精度和控制，實現了高精度零件。根據零件的幾何形狀和復雜性，公差可以小到 +/-0.0005 英寸。

增材制造已變得司空見慣，但結合高性能熱塑性塑料的能力和產品有限，由于有大量可用的熱塑性材料，如丙烯酸、ABS、尼龍、PLA、聚碳酸酯、聚醚，它可以提供比金屬更大的設計靈活性砜、PEEK、聚乙烯、聚氨酯和定制材料。這些材料可以通過化學或機械操作來改變，以提高物理性能，例如抗沖擊性、機械強度、耐熱性、耐化學性、潤滑性、耐磨性、耐滅菌性、生物相容性、透明度和低吸水性。

Spectrum 使用 AM 加工所有醫療級熱塑性材料。材料一致性對于增材制造的可靠性和可重復性至關重要。為了實現對材料質量和一致性的最大控制，Spectrum 生產自己的內部燈絲。所有產品均由具有生物相容性、可追溯性和認證的醫療級 USP Class VI 和/或 ISO 10993 材料和添加劑制成。

光譜增材制造

Spectrum 開發了Spec+ Additive Manufacturing，這是其專有的增材制造設備和工藝，用于制造其他公司無法制造的醫療產品，例如高精度、醫療級單腔和多腔管——業內首創。這項專有技術生產原型多腔管，擴大了醫療級管的設計、材料和速度的限制。Spec+ 系統可以在一天內制造出符合規格的全長多腔管(相比之下，與標準擠壓工藝相比，它可能需要多達三個或更多的模具迭代和數周才能精煉原型多腔擠壓)。Spec+ 只需從指定材料的第一張照片中打印出整個擠出輪廓。

未來的進步

小型化是醫療器械行業的主要趨勢。集成的增材制造工藝和材料，結合細致的系統控制，可以生產出適用于快速原型制作和生產的超高精度、微型零件。Spectrum AM 技術可以用幾乎任何類型的熱塑性塑料打印出令人難以置信的小部件，甚至可以在一次打印中同時打印多種材料。零件可能很小，通常很難用肉眼看到。

AM 的優勢有很多，包括快速原型制作、產品定制以及創建復雜的表面結構和紋理，從而在微觀尺度上減輕重量并提高性能。AM 也不需要傳統注塑成型或 CNC 加工所需的昂貴設置和工具。這也使得在對工具進行昂貴投資之前更容易訪問橋接工具來測試短期運行。

增材制造材料將繼續快速發展，包括生物可吸收材料。植入式組件正在使用不同的增材制造系統進行試驗，以了解各種材料如何影響產品性能，尤其是耐磨性和耐用性。在增材制造過程中，材料也被混合在一起以形成“原位”合金。原位合金可以比預合金化的單個金屬具有更好的機械性能。塑料復合材料也可以在增材制造過程中原位形成，從而為提高性能創造令人興奮的可能性。

也許 AM 的最大優勢在于它為醫療設備工程師提供了設計自由度，這使他們能夠從具有專門設計的材料特性和設計組件的各種醫療級塑料中進行選擇，用于多材料和多維構建。AM 的最終好處是醫療設備公司可以發明創新的新產品，從而大大縮短上市時間。