优化三维打印部保护器的冲击减弱能力,通过使用响应表面方法的化沉积建模产生三维打印部保护器
Suleiman Abimbola Yahaya1,2, Zaidi Mohd Ripin1, Mohamad Ikhwan Zaini Ridzwan1
1School of Mechanical Engineering, Engineering Campus, Universiti Sains Malaysia, Nibong Tebal, Malaysia.
3D printing and additive manufacturing
|October 27, 2023
概括
这项研究优化了3D打印的部保护器,以最大限度地减少冲击力. 灌装密度是关键因素,显示了增材制造的应用.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 融沉积建模 (FDM) 为快速原型和功能部件生产提供了一种具有成本效益的方法.
- 部保护器对于减轻与跌倒相关的伤害至关重要,特别是在脆弱人群中减轻部骨折.
- 优化部保护器设计对于确保临床疗效和有效减弱力至关重要.
研究的目的:
- 使用FDM生产和优化一个三维 (3D) 打印的部保护器.
- 为了最大限度地提高3D打印的部保护器的部部力减弱能力.
- 确定影响保护器性能的关键设计参数.
主要方法:
- 使用I-Optimal设计方法来进行参数优化.
- 研究的关键参数:填充密度,外厚度和材料海岸硬度.
- 模拟部冲击力使用掉落冲击塔装置,复制掉落在横平面上.
主要成果:
- 填充密度被确定为影响力减弱的最重要的参数.
- 填充密度和材料海岸硬度的组合也显示出了相当大的影响.
- 将所有优化的参数最大化,表明了对力减弱的巨大潜力.
结论:
- 增材制造为生产有效的部保护剂提供了一个可行的策略.
- 优化的3D打印部保护器可以显著减少部骨折的发生率.
- 对材料特性和设计变化的进一步研究可以提高临床结果.
