世界首创！多材料金属3D打印部件现已投入实际使用

3D打印技术参考注意到，开展LPBF多材料金属3D打印研究的弗劳恩霍夫铸造、复合材料及加工技术研究所（Fraunhofer IGCV），现已孵化出一家名为Fidentis的公司进行商业化应用。近日，该公司宣布其推出的首个LPBF多材料金属3D打印产品——由钴铬合金和金两种材料一体化制造的可摘除义齿已投入使用。这对于多材料金属增材制造来说具有里程碑式的意义。

Fidentis采用的多材料金属3D打印工艺形式，区别于常见的粉筒送粉，而是 将集成有 专用粉末喷嘴、粉末吸收装置和部件安装触手的ABB工业机械臂搭载到AMCM 290设备上。在打印过程中，仅在需要的位置，施加第二种材料，打印完成之后，小范围内的将混合材料吸走。这一整体控制概念，由Fraunhofer IGCV与AMCM联合开发。

3D打印技术参考在2023就已报道过该技术，但让笔者意外的是，这一概念竟然真正的实现了商业化。这与口腔修复、德国本地情况不无相关。

笔者查询相关资料了解到，套筒冠义齿是牙科修复的手段之一。相关知识指出，套筒冠义齿是由两层紧密嵌合的冠组成，内冠是一个金属全冠，牢固地粘固在预先制备好的天然牙根或种植体上；外冠可套在内冠之上，其内壁形态与内冠的圆锥形外表面完全吻合，两者通过精密的摩擦力紧密地嵌套在一起，但可以摘出进行维护（需要注意的是，任何修复方案的选择都必须由专业口腔医生进行全面评估后决定）。但材料的选择会影响内外冠能否在使用时紧密贴合，在取出时也不费力。

套筒冠义齿修复的结构展示

资料指出，若内外冠单纯用非贵金属替代，长时间可能会导致内外冠“锁死”，难以取下。而外冠内壁使用纯金则是一种非常经典且高端的工艺。纯金非常柔软，具有极好的延展性，可更好的地贴合内冠。

通体的纯金牙冠过于昂贵，而另一种则是“贵金属摩擦面＋非贵金属承载体”的一体化方案。Fidentis指出，这种方案可以在保持性能的前提下，成本显著降低。但德国真正掌握高端牙科修复体（此处非指一般牙冠）制作技艺的技师只有几千人，而且培养周期漫长、考试门槛高，新生代愿意投身其中者寥寥。多材料金属3D打印，似乎是对德国这样致力于高端制造的国家的有效选择。

Fraunhofer IGCV基于机械臂的多材料金属3D打印从一开始就可能瞄准了这一应用。在多材料的3D打印过程中，Fraunhofer IGCV也进行了多种铺粉形式的研究，但多材料3D打印的最大问题就是粉末混合会造成极大的浪费。3D打印技术参考也曾报道过几种，在SLM系统中采用机械臂进行粉末沉积是该领域研究的典型形式。基于该设备，Fraunhofer IGCV成功制造了18k金和CoCrMo两种材料组合的牙冠。

在SLM制造完成后，使用零点夹紧系统对零件进行铣削。这确保了双冠的理想贴合度。事实证明，这种方式产生的滑动特性能够在患者口中保持很长时间。Fidentis指出，多材料解决方案可以以20倍的速度生产牙冠，削减60%的生产成本，并且能最大限度地减少贵金属使用。

最后需要特别强调的是，此项技术目前仅在特定机构应用，目前并未在国内看到相关案例。本文也仅作技术交流，与应用场景拆解，不代表任何商业推广立场。这项成果对于多材料金属增材制造来说具有里程碑式的意义，但长期发展如何也需更多观察。

注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

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