Remiantis skaitmeninio modelio failais, metalo 3D spausdinimo taip pat vadinami metalo priedų gamybos produkcijos metaliniais milteliais arba laidais sluoksnio sluoksniui pagal sluoksnį. Pagrindinė idėja yra supjaustyti 3D modelį, kad būtų gauta 2D skerspjūvio duomenų seka, tada valdyti spausdinimo įrangą, kad metalo medžiagos sluoksnis ištirptų arba surištų pagal sluoksnį, atsižvelgiant į šiuos skerspjūvio duomenis, ir trunka, kad juos sudarytų 3D kietą medžiagą.
Labai pritaikyta ši medicininė įranga gali prisitaikyti prie unikalių pacientų dispersijų ir specifinių poreikių, taip padidindama terapijos tikslumą ir veiksmingumą.
Daugiau galimybių kūrybiniam medicinos prietaisų projektavimui pateikia sudėtingos struktūros gamybos galimybė gaminant geometrines formas ir sudėtingas vidines struktūras, kurias sunku gauti naudojant įprastus apdorojimo būdus.
Naudojant sluoksnių krovimo techniką, padeda sumažinti medžiagų atliekas ir gamybos išlaidas, pasiekiant aukštą medžiagų panaudojimo greitį.
Topologijos optimizavimas yra būdas suprojektuoti struktūras, naudojant matematiką, kuri automatiškai išdėstomos medžiagos tam tikroje erdvėje, remiantis joje veikiančiomis jėgomis, padedant struktūrai veikti geresnę. Topologinis metalo 3D spausdinimo optimizavimas gali pašalinti nereikalingas dalis iš medžiagos, išlaikant būtiniausias apkrovos turinčias konstrukcijas, leidžiančias lengvesnėms medicininės įrangos, kuri vis dar yra stipri ir standi, dizainą. Pvz., Ortopedinio implanto projektavime topologijos optimizavimas gali būti pritaikytas kuriant implantus su sudėtingomis vidinėmis porų sistemomis, mažinant svorį ir skatinant kaulų audinio augimą ir suliejimą.
Didelis specifinis stiprumas, puikus specifinis standumas ir išskirtinė energijos absorbcijos talpa nusako struktūrinę formą, vadinamą grotelių struktūromis, kurios yra pagamintos iš periodiškai organizuotų strypų ar mazgų. Tikslus kelių grotelių konstrukcijų, kurias 3D spausdinimas su metalu, gamyba gali būti pritaikyta medicininei įrangai, siekiant sustiprinti konstrukcijų mechanines savybes ir atlikti lengvą dizainą, nedidinant medžiagų vartojimo. Pavyzdžiui, dantų implantams gardelės konstrukcijos konstrukcija padeda pagerinti sukibimo stiprumą su aplinkiniu kaulo audiniu, tuo pačiu sumažinant implanto svorį.
Protingas medžiagų paskirstymas nustatomas atsižvelgiant į įvairių komponento sričių poreikius medžiagų savybėms, tuo tarpu daugialypė materialinė spausdinimo technologija leidžia naudoti metalines medžiagas, turinčias įvairių savybių toje pačioje dalyje. Pavyzdžiui, didelio stiprumo ir aukšto sunkumo metalinės medžiagos gali būti naudojamos dalims, turinčioms didelį stresą chirurginiuose instrumentuose; Lengvos ir korozijai atsparios metalinės medžiagos gali būti naudojamos kitoms dalims, optimizuojant chirurginių instrumentų veikimą.
Nors 3D spausdinimo technologija metalui gali naudoti daugybę metalinių medžiagų, tokios metalinės medžiagos, dabar prieinamos medicinos sričiai, vis dar yra ribotos, o kai kurių medžiagų veikimas negali visiškai patenkinti lengvojo dizaino kriterijų. Pavyzdžiui, kai kurios lengvos metalinės medžiagos turi gana prastą stiprumą ir atsparumą korozijai, todėl reikia daugiau medžiagų tyrimų ir vystymosi.
Metalinė 3D spausdinimo įranga yra gana brangi, o spausdinimo metodas reikalauja daug metalinių miltelių ar metalinių vielų, tokiu būdu sukuriant šiek tiek dideles metalo 3D spausdintų medicininių daiktų gamybos sąnaudas. Tai šiek tiek riboja platų metalo 3D spausdinimo naudojimą lengvam medicinos įrangai.
Metalo 3D spausdinimo proceso metu gali atsirasti defektų, įskaitant poras ir įtrūkimus, todėl daroma įtaka medicininės įrangos veikimui ir kokybei. Todėl turime sukurti griežtą kokybės kontrolės mechanizmą, kad užtikrintume metalo 3D atspausdintos lengvos medicininės įrangos kokybę ir saugumą.