{"id":1119,"date":"2021-06-09T13:13:39","date_gmt":"2021-06-09T10:13:39","guid":{"rendered":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/?p=1119"},"modified":"2021-06-09T16:19:35","modified_gmt":"2021-06-09T13:19:35","slug":"3d-tulostuksella-ja-pintakasittelyilla-raataloityja-ratkaisuja-terveydenhuollon-ja-laaketieteen-tarpeisiin-3dpmed","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2021\/06\/09\/3d-tulostuksella-ja-pintakasittelyilla-raataloityja-ratkaisuja-terveydenhuollon-ja-laaketieteen-tarpeisiin-3dpmed\/","title":{"rendered":"3D-tulostuksella ja pintak\u00e4sittelyill\u00e4 r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6ityj\u00e4 ratkaisuja terveydenhuollon ja l\u00e4\u00e4ketieteen tarpeisiin (3DPMED)"},"content":{"rendered":"\n

 It\u00e4-Suomen yliopiston (my\u00f6hemmin UEF) ja Savonian yhteinen 3DPMED-hanke alkoi jo huhtikuussa 2019. Hankkeen tavoitteena on ollut kehitt\u00e4\u00e4 uusia ratkaisuja terveydenhuollossa ja l\u00e4\u00e4ketieteess\u00e4 k\u00e4ytett\u00e4vien komponenttien toiminnallisuuden, k\u00e4ytett\u00e4vyyden ja kustannustehokkuuden parantamiseksi soveltamalla erilaisia pintak\u00e4sittely\/pinnoitusmenetelmi\u00e4 3D-tulostustekniikoilla valmistettuihin kappaleisiin. Yhdist\u00e4m\u00e4ll\u00e4 3D-tulostuksen monipuoliset mahdollisuudet, voidaan valmistaa muodoltaan ja rakenteeltaan yksil\u00f6llisi\u00e4 kappaleita sek\u00e4 niiden pintaominaisuuksien s\u00e4\u00e4t\u00e4misen erilaisilla pintak\u00e4sittelyill\u00e4 voidaan tuottaa l\u00e4\u00e4ketieteen tarpeisiin eritt\u00e4in laaja valikoima r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6ityj\u00e4 ratkaisuja. N\u00e4it\u00e4 moninaisia ratkaisuja ovat proteesit, implantit, tukirakenteet, anatomiset mallit, anturit, ty\u00f6kalut jne. Hanke on yhdist\u00e4nyt UEF:iin ja Savoniaan vuosien varrella kertynytt\u00e4 runsasta osaamista 3D-valmistus- ja pinnoitustekniikoiden sek\u00e4 l\u00e4\u00e4ketieteen tekniikan aloilta ja on ollut linjassa kansallisen, UEF:n, maakuntaliittojen ja EU:n strategioiden kanssa, joiden teemoina ovat olleet mm. hyvinvointi ja terveys sek\u00e4 energia-, ymp\u00e4rist\u00f6- ja materiaalitehokkaat teknologiat. <\/p>\n\n\n\n

Savonia-amk:lle on hankittu viime vuosina erilaisia 3D-tulostustekniikoita niin muovien kuin metallien lis\u00e4\u00e4v\u00e4\u00e4n valmistukseen, jotka ovat soveltuneet sek\u00e4 tutkimuksen ett\u00e4 tuotekehityksen tarpeisiin. UEF:ssa 3D-tulostustekniikkaa on hy\u00f6dynnetty mm. sovelletun fysiikan laitoksella ja laitoksella tehdyn selvityksen perusteella 3D-tulostukselle on k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 laajasti yliopiston eri ryhmiss\u00e4 opetuksessa, tutkimuksessa ja hanketoiminnassa, kuten Savonialla ollaan menestyksekk\u00e4\u00e4sti jo tehty. N\u00e4ist\u00e4 muutamia l\u00e4\u00e4ketieteen puolelle valmistettuja tulosteita on esitetty kuvassa 1.<\/p>\n\n\n\n

\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\"\"
Polyjet esimerkkikappale
Protech Lahti Oy mallikappale<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Kuva 1. Jauhepetitulostimella nailonista tehty k\u00e4sikipsi. Toinen ja kolmas kuva ovat Stratasysill\u00e4 polyjet tekniikalla valmistetut hampaat ja keuhkot (Jussi Asikainen).<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

UEF:ssa ja varsinkin sovelletun fysiikan laitoksella on laajaa osaamista l\u00e4\u00e4ketieteellisess\u00e4 ja ymp\u00e4rist\u00f6fysiikassa sek\u00e4 materiaali- ja pinnoitustekniikassa, ja t\u00e4ss\u00e4 hankkeessa on hy\u00f6dynnetty monia laitoksella tutkittuja ja kehitettyj\u00e4 tekniikoita. T\u00e4m\u00e4 tutkimushanke onkin siten ollut yksi niist\u00e4 monista, jotka yhdist\u00e4v\u00e4t UEF:lla ja Savonialla teht\u00e4v\u00e4\u00e4 tutkimuksellista yhteisty\u00f6t\u00e4 palvelemaan opetustoimintaamme sek\u00e4 alueen yritysten TKI-toimintaa. <\/p>\n\n\n\n

Mutta miksi sitten 3DPMED-hanke jos kerran jo paljon ollaan tehty ja niin paljon osataan UEF:lla sek\u00e4 Savonialla? Selvitysten perusteella on havaittu 3D-tulostettujen kappaleiden puutteellisen pinnanlaadun rajoittavan alan kehityst\u00e4 (kuva 2) ja on tunnistettu erilaisten pintak\u00e4sittelyiden potentiaali tuottaa r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6ityj\u00e4 ratkaisuja terveydenhuollon sek\u00e4 l\u00e4\u00e4ketieteen tarpeisiin. Kuvassa 1 on mikroskoopilla otettuja pinnanlaatukuvia polyamidista, polypropeenista ja polyuretaanista 100x suurennoksella ennen pintak\u00e4sittely\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

\n
\n
\"\"
Polyamidi 100x<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\"\"
Polypropeeni 100x<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\"\"
Polyuretaani 100x<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Kuva 2. Mikroskooppikuvat polyamidin, polypropeenin ja polyuretaanin pinnasta (Arvo Tiilikainen).<\/p>\n\n\n\n

3D-tulostuksen merkitt\u00e4vimm\u00e4t edut perinteisiin valmistusmenetelmiin verrattuna ovat tekniikan tehokkuus ja joustavuus \u2013tuotantom\u00e4\u00e4r\u00e4t tai sarjakoot voivat olla hyvinkin pieni\u00e4 ja mallit ja piirustukset ovat digitaalisessa muodossa. Terveydenhuollon ja l\u00e4\u00e4ketieteen sovelluksissa monista tuotteista saadaan kaikkein suurin hy\u00f6ty potilaskohtaisesti r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6ityn\u00e4, joten 3D-tulostusta onkin hy\u00f6dynnetty alalla valmistusmenetelm\u00e4n kehityksen alkuajoista l\u00e4htien. 3D-tulostustekniikoiden voimakkaasta kehittymisest\u00e4 huolimatta monetkaan tulostusmenetelm\u00e4t eiv\u00e4t viel\u00e4k\u00e4\u00e4n kykene tuottamaan riitt\u00e4v\u00e4n hyv\u00e4\u00e4 pinnanlaatua, ainakaan tulostusnopeuden merkitt\u00e4v\u00e4sti k\u00e4rsim\u00e4tt\u00e4, joten moni 3D-tulostettu kappale tarvitsee pinnalleen materiaalia poistavan ja\/tai lis\u00e4\u00e4v\u00e4n j\u00e4lkik\u00e4sittelyn.  <\/p>\n\n\n\n

Kappaleen pinta m\u00e4\u00e4ritteleekin usein sen toiminnallisuuden ja k\u00e4ytett\u00e4vyyden sis\u00e4rakennetta enemm\u00e4n, joten pintak\u00e4sittelyill\u00e4 voidaan parantaa huomattavasti  3D-tulostettujen kappaleiden toiminnallisuutta tai jopa muuntaa niiden pintaominaisuudet kokonaan erilaisiksi (esim. kudoshyljint\u00e4, huokoisuus, aktiivinen pinta-ala). Yhdist\u00e4m\u00e4ll\u00e4 3D-tulostusta ja perinteisi\u00e4 pinnoitustekniikoita  voidaankin valmistaa eritt\u00e4in laaja valikoima erilaisia sis\u00e4rakenteeltaan ja pintaominaisuuksiltaan r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6ityj\u00e4 ratkaisuja. Mutta n\u00e4ist\u00e4 sitten seuraavissa kirjoitelmissa lis\u00e4\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Kirjoittaja Mika M\u00e4kinen
Senior Lecturer of Material Technology
Savonia University of Applied Sciences<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

 It\u00e4-Suomen yliopiston (my\u00f6hemmin UEF) ja Savonian yhteinen 3DPMED-hanke alkoi jo huhtikuussa 2019. Hankkeen tavoitteena on ollut kehitt\u00e4\u00e4 uusia ratkaisuja terveydenhuollossa ja l\u00e4\u00e4ketieteess\u00e4 k\u00e4ytett\u00e4vien komponenttien toiminnallisuuden, k\u00e4ytett\u00e4vyyden ja kustannustehokkuuden parantamiseksi soveltamalla erilaisia pintak\u00e4sittely\/pinnoitusmenetelmi\u00e4 3D-tulostustekniikoilla valmistettuihin kappaleisiin. Yhdist\u00e4m\u00e4ll\u00e4 3D-tulostuksen monipuoliset mahdollisuudet, voidaan valmistaa muodoltaan ja rakenteeltaan yksil\u00f6llisi\u00e4 kappaleita sek\u00e4 niiden pintaominaisuuksien s\u00e4\u00e4t\u00e4misen […]<\/p>\n","protected":false},"author":7827,"featured_media":1123,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[75],"tags":[76],"class_list":["post-1119","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3dpmed","tag-3dpmed"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1119","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7827"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1119"}],"version-history":[{"count":14,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1119\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1142,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1119\/revisions\/1142"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1123"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1119"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1119"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1119"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}