基于模拟的多聚烯和生物聚合物的尺寸精度和优化,用于基于挤压的添加剂制造和蒸汽杀菌

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物材料工程 生物材料工程
• 增材制造 增材制造 增材制造

背景情况:

• 聚烯为牙套等医疗器械提供了出色的机械和化学性能.
• 它们在基于挤出的3D打印中的使用受到显著曲面的限制.
• 研究减少曲面对于扩大增材制造中的聚烯烯应用至关重要.

研究的目的:

• 在增材制造 (AM) 和灭菌后,研究和减少聚烯的扭曲.
• 为了比较医疗级聚烯 (PP),带有玻璃纤维的PP (PP-GF) 和生物聚烯 (BE) 与烯酸树脂 (AR) 的曲.
• 评估基于模拟的优化对最小化假牙基中的PP曲的有效性.

主要方法:

• 使用PP,PP-GF,BE和AR纤维的方形标本和假牙基的增材制造.
• 通过体积计算对正方形和正方形中根 (RMS) 的偏差进行形测量,用于AM和绝育 (134°C) 后的假牙基.
• 使用热力学计算进行有限元模拟,以优化PP假牙基础打印参数.

主要成果:

• 聚烯 (PP) 在AM后的正方形标本中表现出最高的曲面.
• 在杀菌过程中,PP-GF,BE和AR的变形率增加,而PP保持更稳定.
• 基于模拟的优化成功地将PP假牙基曲率降低了25%.

结论:

• 与其他测试材料相比,聚烯 (PP) 在灭菌过程中表现出优越的尺寸稳定性.
• 尽管在增强剂中存在最初的扭曲挑战,但PP是医疗应用的有希望的替代品,特别是在假牙制造方面.
• 基于模拟的优化是一种有效的策略,用于减轻3D打印的多聚烯医疗设备中的曲面.