打印方向对3D打印产生的临时聚合物材料机械性能的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 增材制造 增材制造 增材制造

背景情况:

• 传统的临时假肢使用烯酸树脂 (聚甲基甲酸).
• 进步包括双烯酸树脂,CAD/CAM削和3D打印.
• 3D打印涉及层层的材料沉积,其中方向影响机械性能.

研究的目的:

• 调查打印层方向如何影响3D打印临时假肢材料的机械性能.
• 为了确定最佳的打印方向,以提高材料性能.

主要方法:

• 标本 (2毫米×2毫米×25毫米条) 在三个方向上进行3D打印:0度 (BP0),45度 (BP45) 和90度 (BP90).
• 模型在Fusion 360中设计,并使用3D DLP打印机和DLP切片软件打印.
• 使用一台Instron通用测试机进行了三点曲测试,以测量屈曲强度 (FS) 和屈曲模量 (FM).

主要成果:

• BP90组显示了最高的屈曲强度 (114.71 ± 7.61 MPa),其次是BP45 (90.10 ± 8.45 MPa) 和BP0 (80.90 ± 4.01 MPa).
• 柔性模块在BP90组 (3.74 ± 3.64 GPa) 也是最高的,其次是BP45 (2.85 ± 2.70 GPa) 和BP0 (2.52 ± 2.44 GPa).
• 在所有测试的机械性能中观察到显著的统计差异 (p < 0.05).

结论:

• 打印层的方向是影响3D打印临时假肢材料机械性能的一个关键因素.
• 最佳的打印方向,例如90度,可以显著提高材料性能.
• 选择合适的方向对于定制3D打印假肢以满足特定应用要求至关重要.