通过局部非平面连续碳纤维增强增强3D打印聚合物外假体插座的强度
Daria Dolgikh1, Evgeniy Lobov1, Igor Bezukladnikov2
1Laboratory of Mechanics of Biocompatible Materials and Devices, Perm National Research Polytechnic University, 29 Komsomolsky Ave., 614990 Perm, Russia.
Polymers
|April 26, 2025
概括
这项研究使用碳纤维棒增强了3D打印的跨外骨插座. 这种强化增强了高负荷区域,减少了假肢设备中的应力度.
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:
- 3D打印的骨科插座面临着结构完整性的挑战.
- 提高假肢设备的强度对于患者的治疗结果至关重要.
研究的目的:
- 为了研究3D打印的跨外骨套口的非平面增强策略.
- 为了提高假肢设备的结构完整性和承载能力.
主要方法:
- 利用多轴增材制造来整合连续碳纤维预杆.
- 使用数值建模与渐进式故障分析来模拟损坏积累.
- 开发并测试了增强型聚胺插座的原型.
主要成果:
- 数字模拟准确地预测了远端口部分的裂开始.
- 局部化的碳棒增强有效地加强了高负荷区域.
- 在增强假肢中显示出压力度的显著降低.
结论:
- 在应力集中区优化内部增强架构可以提高产品的强度.
- 多轴非平面增材制造允许精确加强复杂的插座几何形状.
- 碳纤维增强是一种可行的策略,用于增强3D打印的骨科设备.


