Effective Mechanical Properties of 3D-Printed Structures with a Gradient of Elastic Properties

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F25%3A00386921" target="_blank" >RIV/68407700:21110/25:00386921 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Efektivní mechanické vlastnosti 3D tištěných struktur s gradientem elastických vlastností

Original language description

Aditivní výroba slitin titanu, zejména metodou Selective Laser Melting (SLM), umožňuje vytvářet složité porézní struktury s vysokou přesností a kontrolou geometrie. Díky tomu se otevírá cesta k návrhu implantátů s cíleně řízenými mechanickými vlastnostmi. Zvláštní pozornost přitahují gyroidní struktury typu TPMS (Triply Periodic Minimal Surface), které vykazují vhodné parametry pro oseointegraci i mechanickou stabilitu. Struktury se běžně využívají s konstantní denzitou, ale z mechanického pohledu je vhodné uvažovat o gradovaných strukturách, tj. s gradientem elastických vlastností. Pro potřeby této studie bylo vycházeno z obecné rovnice gyroidu, kdy stěnový charakter byl upraven, tak aby docházelo k plynulé změně gyroidní buňky. Celkově byly vyrobeny vzorky ve dvou skupinách – skupina s gradovanou velikostí buňky a skupina s gradovanou denzitou, která ovlivňuje tloušťku stěny gyroidu a plynule tak přechází z porézního do homogenního materiálu. Každá skupina dále obsahuje dvě varianty gradace měnící

Czech name

Efektivní mechanické vlastnosti 3D tištěných struktur s gradientem elastických vlastností

Czech description

Aditivní výroba slitin titanu, zejména metodou Selective Laser Melting (SLM), umožňuje vytvářet složité porézní struktury s vysokou přesností a kontrolou geometrie. Díky tomu se otevírá cesta k návrhu implantátů s cíleně řízenými mechanickými vlastnostmi. Zvláštní pozornost přitahují gyroidní struktury typu TPMS (Triply Periodic Minimal Surface), které vykazují vhodné parametry pro oseointegraci i mechanickou stabilitu. Struktury se běžně využívají s konstantní denzitou, ale z mechanického pohledu je vhodné uvažovat o gradovaných strukturách, tj. s gradientem elastických vlastností. Pro potřeby této studie bylo vycházeno z obecné rovnice gyroidu, kdy stěnový charakter byl upraven, tak aby docházelo k plynulé změně gyroidní buňky. Celkově byly vyrobeny vzorky ve dvou skupinách – skupina s gradovanou velikostí buňky a skupina s gradovanou denzitou, která ovlivňuje tloušťku stěny gyroidu a plynule tak přechází z porézního do homogenního materiálu. Každá skupina dále obsahuje dvě varianty gradace měnící

Type

D - Article in proceedings

CEP classification

—

OECD FORD branch

20601 - Medical engineering

Project

<a href="/en/project/NW24-10-00118" target="_blank" >NW24-10-00118: Porous gyroid surface structures for improved implant stability in osteoporotic bone</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Article name in the collection

Biomateriály a jejich povrchy XVIII.

ISBN

978-80-01-07464-0

ISSN

—

e-ISSN

—

Number of pages

2

Pages from-to

58-59

Publisher name

České vysoké učení technické v Praze

Place of publication

Praha

Event location

Herbertov, Horní mlýn

Event date

Sep 16, 2025

Type of event by nationality

WRD - Celosvětová akce

UT code for WoS article

—