融合堆積モデリングによって印刷された3D印刷された市販のポリマーに対する蒸気熱および乾燥滅菌プロセスの影響

最も広く使用されている積層造形（AM）テクノロジーである融合堆積モデリング（FDM）は、特定の要件に応じて調整できる単一使用手術装置の生産のために外科部門にかなりの関心を集めています（例えば、タイプのタイプの種類患者の手術、特定の形状など）その低コスト、材料へのアクセスの容易さ（3Dプリントフィラメント）、および比較的低い複雑さによる。ただし、外科的3Dプリント部品は、構造的、機械的、および寸法精度を失うことなく、滅菌治療に抵抗する必要があります。したがって、この作業では、ポリ（乳酸）（PLA）、ポリ（エチレングリコール-1,4-シクロヘキサンメタノールテレフタレート）（PETG）（PETG）に基づく3Dファメント、および修飾PETG材料（CPE）を使用して、生成するために使用されました。3Dプリントされた部品とさらに、湿った熱（MH）と乾燥した熱（DH）の滅菌プロセスは、医療分野で手頃な価格で広く使用されている滅菌プロセスとして処理されます。MHとDHの効果は、両方の治療の前後に完全な機械的、構造的、熱、および形態学的特性を実行することにより評価されました。一般に、湿った熱処理は、加水分解と熱分解により、PETGおよびCPEのポリマーマトリックスのより高い分解を生み出し、特に引張試験と曲げ特性に影響を与えました。たとえば、ガラス遷移温度（TG）前の熱膨張係数（LCTE）は、それぞれMHとDHによるPETGサンプルで47％と31％増加しましたが、MHによりCPEで31％増加し、主にCPEで31％増加しました。DHプロセスの後に維持されます。それにもかかわらず、PLAでは、MHはLCTE値が20％増加し、DHは33％の増加を示しました。乾燥治療は、次元の精度が重要な要因ではなく、大きな機械的要求（外科的ガイドなど）がない医療用途により適しています。

Fused deposition modeling (FDM), the most widely used additive manufacturing (AM) technology, is gaining considerable interest in the surgical sector for the production of single-use surgical devices that can be tailor-made according to specific requirements (e.g., type of patient surgery, specific shapes, etc.) due to its low cost, ease of access to materials (3D-printing filament), and the relatively low complexity. However, surgical 3D-printing parts should resist sterilization treatments without losing structural, mechanical, and dimensional accuracy. Thus, in this work, 3D-filaments based on poly(lactic acid) (PLA), poly(ethylene glycol-co-1,4-cyclohexanedimethanol terephthalate) (PETG), and a modified PETG material (CPE) were used to produce 3D-printed parts and further subjected to moist heat (MH) and dry heat (DH) sterilization processes as affordable and widely used sterilization processes in the medical field. The effect of MH and DH was evaluated by performing a complete mechanical, structural, thermal, and morphological characterization before and after both treatments. In general, the moist heat treatment produced a higher degradation of the polymeric matrix of PETG and CPE due to hydrolytic and thermal degradation, particularly affecting the tensile test and flexural properties. For instance, the linear coefficient of thermal expansion (LCTE) before glass transition temperature (Tg) increased 47% and 31% in PETG samples due to the MH and DH, respectively, while it increased 31% in CPE due to MH and was mainly maintained after the DH process. Nevertheless, in PLA, the MH produced an increase of 20% in LCTE value and the DH showed an increase of 33%. Dry heat treatment resulted in being more suitable for medical applications in which dimensional accuracy is not a key factor and there are no great mechanical demands (e.g., surgical guides).