先进的3D打印聚乙基基水氧亚帕复合材料通过化丝制造与增加的层间连接增强的3D打印

科学领域:

• 生物材料工程 生物材料工程
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 3D打印的医疗设备在应力下需要可预测的机械性能.
• 化纤维制造 (FFF) 部件具有正向性 (取决于方向) 特性.
• 聚乙基基 (PEKK) 中的酸 (HA) 是一种有前途的生物材料,由于其支持细胞附着,因此可用于医疗应用.

研究的目的:

• 通过FFF在XY和Z两个方向打印的10%重量的HA/PEKK复合材料的机械性能.
• 为了研究基亚帕提特对聚基基的结晶动力学的影响.
• 展示现场结晶对于实现热力学稳定的3D打印零件的重要性.

主要方法:

• 材料制备:在聚乙基基 (PEKK) 复合物中使用10%重量的酸 (HA).
• 增材制造技术:化纤维制造 (FFF).
• 机械测试:确定XY和Z印刷方向的终极拉力 (UTS).
• 材料特征:结晶运动学的分析.

主要成果:

• 10%重量的HA/PEKK复合物在XY方向显示了78.3MPa的最终拉力 (UTS),在Z方向显示了43.9MPa的最终拉力.
• 氧酸盐显著影响了聚乙基基基矩阵的结晶动力学.
• 现场结晶被确定为生产具有更稳定的结晶体形式的3D打印部件的必要条件.

结论:

• 在医疗应用中,必须考虑3D打印HA/PEKK的异型机械行为.
• 通过现场方法控制结晶动力学可以提高印刷生物材料的稳定性和性能.
• 这项研究为使用FFF的先进医疗植入物和外科手术指南的设计和制造提供了关键数据.