OEM製造觀點下的材料應用與產品開發要點
在骨科植入物的設計與製造過程中,材料選擇往往是產品開發的第一步。不同材料所具備的物理特性、結構穩定性與應用條件,將直接影響到產品的臨床用途與製造可行性。 本篇文章將從製造廠的觀點,介紹鈦合金(Ti-6Al-4V)與不鏽鋼316(SUS316L)這兩類在骨科植入物中最常見的金屬材料,解析其在不同產品線中的應用情境,並說明這些材料如何對應各式結構設計與製程要求。

Table of Contents
材料特性簡介:從設計到加工的整合考量
項目 |
鈦合金(Ti-6Al-4V) |
不鏽鋼(SUS316L) |
密度與重量 |
約為 4.4~4.5 g/cm³,適用於輕量化設計 |
約為 7.9~8.0 g/cm³,可提供穩固支撐力 |
彈性模數 |
約 110 GPa,接近人體骨骼 |
約 190 GPa,提供較高的結構強度 |
疲勞壽命 |
抗疲勞強度高,能承受長時間反覆應力 |
疲勞壽命中等,適合較短期或非持續承壓的用途 |
生物相容性 |
極高的生物相容性 低過敏性 良好的骨整合 |
中等生物相容性 骨整合性較差 較易引發過敏反應 |
成本與加工 |
材料與加工成本較高,加工需特殊刀具與冷卻技術 |
材料與加工成本較低,加工效率高,適合大量生產 |
常見應用場景 |
常用於長期植入、反覆受力的部位。 如:人工關節、人工椎間盤、椎弓根骨釘、脊椎融合手術 |
常用於暫時性植入、醫療手術器械、需提供剛性支撐的結構件。 如:骨板、骨釘、創傷後固定手術 |
不同臨床設計需求對應多樣製造工藝
在OEM代工開發流程中,金屬材料的機械特性將直接影響CNC加工參數、刀具配置與後處理工序。以鈦合金為例,其應用多見於長時間植入的產品設計;不鏽鋼則多出現在需高結構支撐或短期內固定的器械結構中。這些差異促使製造流程需更具彈性,以因應不同材料在設計與應用層面的多元化。
材料應用導向的製造實例
元信豐企業(YSF Medical)累積多年骨科醫療器械製造經驗,專精於鈦合金(如Ti-6Al-4V)與醫療級不鏽鋼(如SUS316L)的加工技術,能支援多種產品線的客製代工需求。應用場景包括:
1脊椎融合裝置
包含椎間融合器、椎弓根螺釘、連接器等複合零組件。
2創傷骨折固定
適用於骨板、骨釘、外固定裝置等骨折固定修復裝置。
3牙科/顱顏/動物實驗應用
支援結構微型化與高精密要求的金屬件開發。

技術支援
我們配備多軸CNC銑床加工及CNC車銑複合加工設備與整合式製程管理系統,針對不同材料執行高精度製造任務,依客戶產品設計需求,支援雛型品打樣至量產交付的一站式製造需求。從結構複雜的脊椎融合裝置到牙科、動物實驗等微小精密零件,皆具備穩定供應與品質控管能力。
1. 鈦合金與不鏽鋼在臨床應用上最大的差異是什麼?
兩種材料在密度、彈性與生物相容性方面有所不同。鈦合金常用於需長期植入與高穩定性的部位;不鏽鋼則常見於短期固定或對成本敏感的結構應用。
2. 是否可以在同一骨科產品中同時使用兩種金屬材料?
鈦合金與不鏽鋼可分別應用於不同部件,實務上也存在使用不同金屬材料的產品案例。不過需留意異種金屬長期接觸可能產生電化學反應,因此在材料搭配上,常會依據產品功能與應用條件進行區隔配置。
3. 鈦合金的加工是否比不鏽鋼困難?
是的,鈦合金在加工上需使用專用刀具與冷卻技術,具挑戰性,但也能實現更高精密度與表面品質。我們具備相對應的高性能設備與經驗,可支援穩定生產。
4. 如何選擇適合的材料來開發骨科產品?
材料選擇會依照臨床應用情境、使用時間、與預算考量進行評估。如需針對開發案進行初步材料規劃,歡迎聯絡我們由專人提供協助。
在骨科植入物的開發過程中,材料選擇固然重要,但真正決定產品能否順利導入市場的關鍵,往往在於製造夥伴的技術實力與品質穩定度。
元信豐企業擁有超過30年的製造經驗,專精於醫療級鈦合金(Ti-6Al-4V)與不鏽鋼(SUS316L)的加工,具備CNC車銑複合設備與ISO 13485品質管理系統,能從雛型品打樣到量產交付提供完整製程支援。無論是脊椎、創傷、牙科或各式植入產品,我們皆能配合研發時程與產品需求,提供穩定、高效的OEM製造解決方案。
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