Dentre os processos tecnológicos de impressão 3D os mais popu- lares incluem estereolitografia metalizados para os modelos médicos, em que um laser controlado é usado para cura de uma resina de foto- polímero para moldar o produto a partir de um modelo 3D no CAD. Outros métodos populares incluem o uso de um laser para aquecer e derreter as partículas finas em uma cama em pó.
Cheng et al. (2012), apontam alguns sistemas que utilizam um feixe de elétrons como fonte de energia como este é geralmente mais rápido, mas o acabamento é menos atraente. Com alguns dispositivos médicos, como implantes ortopédicos, uma superfície áspera é dese- jada, é por isso que alguns fabricantes selecionaram Fornos de fusão por feixes de elétrons. Embora PR pode mostrar detalhes de recurso e o acabamento da superfície semelhante a fundição de metal, não correspondem à qualidade de superfície usinada do CNC (Computer Numerical Control).
No processo de digitalização, o scanner 3D FaceCam 500 da Tech- nestInc captura três imagens (duas para a forma de superfície, uma para a cor) com uma resolução de 640 × 480 pixels. Durante uma var- redura, um padrão de luz colorida é projetado na superfície do alvo. A luz refletida a partir deste padrão é capturada por lentes de câmera em dois locais diferentes, que mais tarde será usada para reconstruir a forma digitalmente.
Mavroidis et al. (2011), a fim de obterem os dados mais precisos possível a partir das varreduras 3D, um procedimento foi desenvolvido para a digitalização do tornozelo e pé de um sujeito. Um fundo branco foi colocado ao redor da perna para diferenciar a perna do sujeito de dados estranhos. O desenho exigia dados de baixo do joelho e para a parte posterior da perna e também o lado ventral do pé. As locali- zações das câmeras para varreduras são ditadas pelo seu alcance e campo de visão, o que afeta diretamente a qualidade dos dados. A operação de varredura foi dividida em 3 imagens verticais da região do tornozelo e 3 imagens da parte inferior do pé.
Foi utilizado o software Rapidform para limpar e converter os scans por remoção de pontos indesejados da nuvem de pontos. O processo começa com a remoção de pontos de dados redundantes, incluindo dados que não são necessários, bem como superfícies e dados desa- justados do chão ou plano de fundo para cada visualização capturada. Os pontos dentro de cada nuvem são então conectados uns aos outros com polígonos de três lados para criar uma malha de superfície. As
malhas de superfície individuais são alinhadas e fundidas para criar um modelo de superfície completo. A curvatura da superfície do polígono é alisada e as arestas são aparadas com uma curva limite. Uma vez concluído, o modelo é exportado do Rapidform como um arquivo STL (SINN, et al., 2006; RAPIDFORM Inc., 2016).
A máquina 3D Systems Viper Si2 SLA, utiliza um laser de estado sólido Nd YVO4 para curar uma resina líquida. Os arquivos STL são preparados com o software 3D Lightyear para configurações de peças e plataformas e o software Buildstation para otimizar a confi- guração da máquina. A eficácia da utilização de PR para a aplicação à mão é largamente dependente das propriedades do material (3D SYSTEMS Inc., 2016).
Com a máquina Viper SLA, utiliza-se dois tipos de material, a resina Accura 40 que produziu superfícies mais rígidas, e o DSM Somos 9120 Epoxy Photopolymer para superfícies mais flexível. Estas resinas são biocompatíveis para exposição superficial e oferece boas proprie- dades de fadiga em relação ao polipropileno. Os materiais atualmente disponíveis para impressão 3D são classificados em três categorias de alto nível: plásticos, metais e materiais cerâmicos ou derivados (3D SYSTEMS Inc., 2016).
Os plásticos parecem ser os materiais mais populares para impressão 3D e podem ser selecionados para a necessidade funcional em dispositivos médicos. Propriedades a considerar incluem biocom- patibilidade, força, cor, transparência e esterilização. Os plásticos podem geralmente ser classificados em dois grupos: termoplásticos ou plástico termoendurecível. Termoplásticos mantém as suas proprie- dades e podem ser repetidamente derretidos, endurecidos e remode- lados. Poderíamos argumentar que em muitas áreas de utilização de dispositivos médicos, a propriedade de remodelagem é menos útil. Com plásticos termoendurecíveis, o objeto é permanentemente defi- nido e não pode ser novamente fundido.
A utilização de metais vem ampliando ao longo dos anos, e os dis- positivos médicos podem escolher entre uma grande variedade de opções metálicas. Historicamente, os metais mais utilizados a partir de uma perspectiva de biocompatibilidade foram de titânio ou de ligas de titânio, cobalto-cromo e aço inoxidável, todos os quais estão dis- poníveis. Outros materiais disponíveis, mas não amplamente utilizado em dispositivos médicos são ligas de alumínio, ligas à base de níquel, ligas à base de cobre, ouro e prata. A maioria dos sistemas 3D que constroem peças metálicas derretem os materiais que atingem perto
material menos denso é mais propenso a tenacidade à fratura e pode fadigar mais cedo. Esta é uma consideração importante para os dispo- sitivos médicos implantáveis que são para suporte de carga, como no trauma ortopédico.
Materiais cerâmicos e misturas são oferecidos por um número de fabricantes. Os materiais biocompatíveis são talvez de interesse maior, dada a sua aptidão para uso interno. Por exemplo, cerâmicas são atualmente utilizados em substituição da articulação. Novos mate- riais biocompatíveis, tais como as resinas de bio-estável e compostos biodegradáveis podem ser usados facilmente em máquinas de PR. Outros materiais que estão disponíveis incluem materiais poliméricos tais como PEEK (Polímero de alta performance), que têm sido utili- zados em cirurgias ortopédicas da coluna vertebral por algum tempo, ou CRF (composto reforçado com fibra de vidro).