Efektivní mechanické vlastnosti 3D tištěných struktur s gradientem elastických vlastností

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Efektivní mechanické vlastnosti 3D tištěných struktur s gradientem elastických vlastností

Popis výsledku v původním jazyce

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

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

Additive manufacturing of titanium alloys, particularly by the Selective Laser Melting (SLM) method, enables the fabrication of complex porous structures with high precision and geometric control. This opens the way to the design of implants with deliberately tailored mechanical properties. Special attention is given to gyroid-type TPMS (Triply Periodic Minimal Surface) structures, which exhibit suitable parameters for both osseointegration and mechanical stability. These structures are commonly used with constant density; however, from a mechanical perspective, it is advantageous to consider graded structures, i.e., structures with a gradient of elastic properties. For the purposes of this study, the general gyroid equation was employed, with the wall-based character modified to allow a continuous variation of the gyroid unit cell. In total, samples were produced in two groups: a group with a graded unit cell size and a group with graded density, which affects the gyroid wall thickness and thus provides a sm

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

—

OECD FORD obor

20601 - Medical engineering

Projekt

<a href="/cs/project/NW24-10-00118" target="_blank" >NW24-10-00118: Porézní gyroidní povrchové struktury pro zlepšení stability implantátu v osteoporotické kosti</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

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

Název statě ve sborníku

Biomateriály a jejich povrchy XVIII.

ISBN

978-80-01-07464-0

ISSN

—

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

2

Strana od-do

58-59

Název nakladatele

České vysoké učení technické v Praze

Místo vydání

Praha

Místo konání akce

Herbertov, Horní mlýn

Datum konání akce

16. 9. 2025

Typ akce podle státní příslušnosti

WRD - Celosvětová akce

Kód UT WoS článku

—