中文 | English

全台首座3D示範場域,南科「印」出創新醫材

近年來,3D 列印蔚為風潮,在技術的各種應用領域中,最具有發展前景的便是航太與醫療業,為此,科技部特於南科高雄園區設置全國首座一站式「3D 列印醫材智慧製造示範場域」(FoiAM-MD),渴望結合在地力量,利用全方位智慧製造設備,搶進生醫藍海。

科技部許有進次長南下訪視3D列印醫材智慧製造示範場域。圖/沙珮琦攝影

一條龍服務,FoiAM 幫你全都包

在過去,3D 列印的研發與產業結合時常會遇到各種難題,而 FoiAM 的設立正是為了解決這樣的困境,協助國內的研究單位和醫材廠商從設計、試製到量產,全程不中斷「一條龍」進行。

在這個過程中,由台灣醫界、學界提供創意能量,東台精機提供列印設備,而嘉鋼、鑫科則負責提供國產金屬粉末,幾乎全方位 MITMade In Taiwan),這樣的產業群聚模式有望將人才留在當地,科技部許有進次長更表示,期待能仿效竹科成功經驗,打造出一個完整的 3D 列印聚落。

FoiAM 希望可以仿效竹科,形成產業群聚效應,打造台灣首個  3D 列印聚落。圖/科技部提供

「這種模式最大的好處在於能幫助產界和學業界專注於自己的創意,而不需擔心訂製上的專業(問題)。」交大助理教授鄒年棣這麼說。

在醫材製作上,可成生物科技可說是走在台灣的最前端,是本國首家通過第一類醫材 ISO13485GMP 認證的廠商,此外,更預計於今年 8 月通過第二/三類 ISO13485GMP 認證。

相較於過去僵化、統一格式的醫材,使用 3D 列印技術更能符合人體真正的需求。以骨折等手術所需的「鋼釘」為例,傳統工法所能改進的地方極為有限,僅能達到「骨貼合」的程度;然而,3D 列印則能在鋼釘上添加許多細小的孔洞,使我們自身的細胞和血管得以長入鋼釘之中,達到「骨融合」的效果。

3D 醫材更複雜,成型需要多關卡

不過,要做出這樣輕量化、中空化又易於骨融合的多孔鋼釘可不是件容易事,得在園區內「過五關斬六將」才行。

FoiAM 提供一站式服務,在這裡製造 3D 列印產品需經過層層關卡。圖/科技部提供

製作醫材的第一步,是在電腦中建立出三維圖檔,並根據客戶需求,進行製程可行性以及產品功能的模擬評估,在確定製程可行後,才能輸入檔案進行列印。

目前,3D 列印醫材的原料為主要鈦合金粉末,在機具裡經過雷射燒熔、層層疊加,印出客製化產品。這種「加法加工」的生產方式,除了可以依照需求調整外,也避免了許多不必要的浪費,製作過程中,廢料可以進行回收、過濾,進而反覆使用,若是處理得當,廢料回收率可以高達 80%。

做好設計後,機具就會利用雷射燒熔鈦合金粉末,層層疊加印出產品。圖/沙珮琦攝影

雖然將產品印製出來了,生產過程卻尚未結束,而需要進一步「後處理」。依照客戶的需求,「後處理」的實際內容也各有不同;除了表面的拋光、精修等調整之外,多數醫材尚需要進行高溫熱處理,讓材料分佈更平均、成品性質更穩定。

產品印出後要進「烤箱」高溫加熱一下,好讓材料性質更加穩定。圖/沙珮琦攝影

而最後的一道關卡,便是「逆向還原」:用光學掃描檢視新出爐的成品,並對比原稿,以檢驗是否符合最初的設計。直到確認一切無誤後,才能進行真空包裝、打上條碼,送到廠商手中。

產品製成後,尚需要進行掃描對比,確認與設計相符後才能出廠。圖/沙珮琦攝影

FoiAM 目前專注於研發牙材、骨材等研發設計,然而,示範場域能做的不僅僅是這些。除了協助學界、廠商進行 3D 醫材的設計研發,FoiAM 更致力於協助廠商取得 ISO 認證及 GMP 登記,以加速產品商品化的進程。相信在不久的將來,我們便可以看到這些創新的 3D 醫材正式與大家見面。

分享到社群