Među najčešće korištenim materijalima u metalnoj 3D štampi je legura titana-posebno Ti6Al4V. Ovdje obiluju izvrsna biokompatibilnost, izvanredna specifična čvrstoća, jaka otpornost na koroziju i lagani kvaliteti. Tokom procesa 3D štampanja, legure titanijuma pokazuju manje grešaka u fuziji, što može da stvori polirana zrna sa odličnim mehaničkim kvalitetima. Titanijumske legure, međutim, takođe imaju problema sa zaštitom od naprezanja; njihov modul elastičnosti je daleko veći nego kod ljudskih kostiju, što može uzrokovati neadekvatan stres na kosti i ugroziti njihovo stanje. Istraživači traže nove materijale od legura i kreativne dizajnerske ideje, kao što su legure Ti-Ta i Ti{10}}Nb, čiji niži modul elastičnosti može bolje odgovarati krutosti kostiju, čime se smanjuje utjecaj zaštite od stresa. Nadalje, krutost implantata se može dodatno promijeniti primjenom porozne titanijumske strukture i proizvodnim metodama kao što je lasersko topljenje sloja praha (PBF-LB), čime se podstiče razvoj koštanog tkiva i jača vezivanje kostiju.
Zbog svoje velike otpornosti na habanje i tvrdoće, posebno u situacijama visokog-trenja i visokog-naprezanja, kobalt-legure hroma-posebno legure kobalta-kroma-molibdena-se široko koriste u implantatima i drugim umjetninama za zglobove. Uspjeh legura kobalta-kroma se ogleda u njihovoj posebnoj mješavini komponenti, pri čemu hrom stvara oksidni film na površini legure, čime se sprječava koroziju unutarnje tekućine implantata. Iako većina legura CoCr sadrži Ni koji može izazvati alergijske reakcije, veliki modul elastičnosti legura kobalt hroma takođe može dovesti do zaštite od stresa. Inženjeri rješavaju ove probleme kreativnim dizajnom, uključujući funkcionalno klasificirane porozne strukture s različitim veličinama pora i gustinom kako bi pomogli u jednakom prenošenju pritiska, smanjenju koštanog opterećenja i tako minimiziranju efekata zaštite od stresa. Istovremeno, površinski premazi i metode tretmana poboljšavaju biokompatibilnost metalnih površina, promovišući integraciju kostiju i poboljšavajući performanse i dugoročnu{12}}efikasnost implantata.
Uglavnom se koristi u tehnologiji 3D štampanja za izradu koštanih ploča i hirurških alata, nerđajući čelik se može pohvaliti izuzetnom mehaničkom čvrstoćom i jakom otpornošću na koroziju. U poređenju sa legurama titanijuma, materijali od nerđajućeg čelika nude bolju glatkoću površine jer imaju razumnu biokompatibilnost, visoku vlačnu čvrstoću i modul elastičnosti, jeftinu cenu proizvodnje, upotrebljivost, žilavost i povećanu toplotnu provodljivost. Ali dugotrajna-degradacija i oslobađanje legirajućih elemenata mogu uzrokovati da nerđajući čelik stvori moguće upalne reakcije; Oslobađanje Fe može imati negativne efekte na ćelije. Za kratkoročne- implantate, šrafove i hiruršku opremu obično se koristi nerđajući čelik.
Odlična biokompatibilnost, jaka otpornost na koroziju, velika čvrstoća i modul elastičnosti određuju leguru tantala. Tantalove legure, međutim, stvaraju određene poteškoće u proizvodnji aditiva, uključujući visoku cijenu i gustinu, kao i probleme zaštite od naprezanja-to jest, veći modul elastičnosti od Ti. Legure tantala su generalno prikladne za upotrebu kao sitne komponente implantata, porozni implantati i obloge implantata koji poboljšavaju karakteristike integracije kosti. Klinički, procedure za proširene vene ekstremiteta, kao i proširene vene kuka i kičme, koristile su 3D-štampani porozni metal tantal i pokazale su dobru efikasnost. Ne samo da 3D štampanje poroznog metala tantala pomaže u dizajnu i proizvodnji biomimetičkih koštanih trabekularnih struktura, već ima i dobru ćelijsku adheziju i biokompatibilnost. Modul elastičnosti i čvrstoća ovog materijala su prikladni za lokalno okruženje. Utjecaj na postoperativni funkcionalni oporavak je dobar, a 3D-štampani porozni metal tantala može se snažno vezati za kosti, prema podacima kliničke studije.
Zbog svoje male gustine, velikog omjera snage-i-težine i Youngovog modula poput kostiju, legure magnezija su izazvale značajno interesovanje u biološkoj domeni. Svojstva razgradnje legure magnezijuma in vivo čine je savršenom za biorazgradive metale, što otvara novu oblast za upotrebu ortopedskih implantata. Ipak, svojstva brze degradacije legura magnezijuma in vivo takođe predstavljaju poteškoće, tako da istraživači traže načine da uspore njihovu brzinu raspadanja kako bi garantovali potpunu apsorpciju i pružili potrebnu podršku.
U oblasti ortopedije, dugotrajna-trajnost implantata i rezultati rehabilitacije pacijenata direktno zavise od biokompatibilnosti metalnih materijala za 3D štampanje. Na primjer, zbog svojih odličnih mehaničkih kvaliteta i biokompatibilnosti, legure titanijuma i legure kobalta-hroma se intenzivno koriste u proizvodnji ortopedskih implantata, uključujući umjetne zglobove i koštane ploče. Problemi sa zaštitom od stresa, međutim, mogu ugroziti kvalitet kostiju, što bi moglo uzrokovati otkazivanje implantata i labavljenje. Zaštita od naprezanja može se smanjiti, potaknuti integracija kostiju, a dugoročna-stabilnost implantata poboljšana korištenjem porozne arhitekture i novih materijala od legure. Osim toga, smanjujući vrijeme oporavka pacijenata, visoko biokompatibilni materijali mogu pomoći da se minimiziraju upalni odgovori oko implantata, potaknu zacjeljivanje i regeneraciju tkiva i olakšaju njihovu upotrebu.
Dobra biokompatibilnost i mehaničke karakteristike su preduslovi za dentalne implantate koji garantuju njihovu dugoročnu-stabilnost u oralnom okruženju. Uobičajeni materijali koji se koriste u dentalnim implantatima uključuju leguru titanijuma i leguru kobalt hroma, od kojih oba mogu uspostaviti snažnu vezu sa okolnim tkivima, čime se smanjuje rizik od labavosti i odvajanja implantata. U isto vrijeme, tehnologija 3D printanja može prilagoditi individualizirane dentalne implantate na osnovu oralnog stanja pacijenta, čime se povećava udobnost pacijenata i povećava stopa uspješnosti implantacije. Osim toga, korištenje materijala dobre biokompatibilnosti može očuvati oralno zdravlje pacijenata i smanjiti učestalost oralne upale.
Dobra biokompatibilnost i otpornost na koroziju su preduvjeti za kardiovaskularne implantate, uključujući srčane stentove i vaskularne stentove, kako bi se garantirala njihova dugoročna-efikasnost in vivo. Odličan efekat memorije oblika i biokompatibilnost legura sa pamćenjem oblika nikla-titanijuma čini ih veoma traženim u proizvodnji kardiovaskularnih implantata. Ipak, uvođenje jona nikla u ljudsku okolinu moglo bi izazvati neka pitanja. Pomoću 3D štampe i površinske kompozitne obrade, priprema porozne legure nikla titanijuma može pomoći u smanjenju oslobađanja iona nikla i poboljšanju biokompatibilnosti materijala. Nadalje, povećanje kvaliteta života pacijenata je smanjenje stvaranja krvnih ugrušaka i restenoze krvnih sudova što je omogućeno dobro-biokompatibilnim kardiovaskularnim implantatima.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-štampanje/metal-3d-printing-compact-heat-exchanger.html