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工件协议和层薄对3D打印机钛金属多孔生物结构的物理性能和机械|亚博入口

亚博官网 高等教育 2020年10月23日
本文摘要:滑铁卢大学(UniversityofWaterloo)研究人员发现了金属和材料层薄的3D打印机工艺的新发现,这与日益增长的外科整形适用于行业密切相关。AhmadBasalah、ShahrzadEsmaeili和EhsanToyserkani撰写的《工件协议和层薄对3D打印机钛金属多孔生物结构的物理性能和机械性能的影响(Ontheinfluenceofsinteringprotocolsandlayerthicknessonthephysicalandmechanicalpropertiesofadditivemanufacturedtitaniumporousbio-structures)》文章描述了最近的研究。

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滑铁卢大学(UniversityofWaterloo)研究人员发现了金属和材料层薄的3D打印机工艺的新发现,这与日益增长的外科整形适用于行业密切相关。AhmadBasalah、ShahrzadEsmaeili和EhsanToyserkani撰写的《工件协议和层薄对3D打印机钛金属多孔生物结构的物理性能和机械性能的影响(Ontheinfluenceofsinteringprotocolsandlayerthicknessonthephysicalandmechanicalpropertiesofadditivemanufacturedtitaniumporousbio-structures)》文章描述了最近的研究。该研究期待制造商能更好地控制3D打印机医疗植入物的机械和物理完整性。研究小组认为,无菌性破裂,即植入物和骨骼之间的连接不紧密,关节移动手术后患者经常会再次进行手术。

裂缝通常是变形罩造成的。因为变形罩导致骨骼密度不足,植入物有时会导致骨骼功能的加强。

因此,骨移植物的建设显然是同时包含复杂性和精密度的坦率。钛在强度和可靠性高的应用领域非常受欢迎,用于医疗植入物是因为生物兼容性高。作为植入物材料,它获得比其他材料更高的耐蚀性。因为它不会在移植物的表面形成保护性的水解层。

为了提高潜在的变形屏蔽问题和利用钛金属获得的其他好处,研究人员指出钛泡沫结构是最差的自由选择。因为这种结构允许必要的硬度和重量。“我们已经多次尝试使用钛泡沫结构来模拟皮质骨的性能。

植入物

”研究组说。研究人员通过改变粉末粒径、工件温度、粉末压缩水平等三个变量,进行了操作孔隙度和机械性能的几项不同研究。

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“结果表明,孔隙率的增加与杨氏模量的线性减少有关。在完全相同的工件温度下,粉末粒子的大小和压缩水平的转换会对孔缝产生相当大的影响。但是,如果完全改变工件温度,孔缝不会发生明显的变化。

结论是,影响孔隙率的关键因素是初始粉末大小和粉末压缩水平。”研究人员在他们的论文中说。研究人员在3D打印机的过程中,研究中间层如何影响粉末压缩,温度变化如何影响植入物与骨骼的连接,目的是杜绝植入物断裂、炎症等问题。“在论文中,我们开发了预测打印机部件密度的模型,以便计算打印机部件能够获得的刚度和强度。

”滑铁卢大学的机械和电气工程系博士是AhmadA。兼任Basalah表示:“因此,可以通过打印机材料优化打印机部件。

”在这项研究中,研究人员用直径为38ndash。45微米之间的钛粉是3D打印机样品,用于3D系统中的ZPrinter310Plus。


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