Wpływ zmiany grubości warstwy na dokładność odwzorowania geometrii żuchwy wykonanej metodą FDM

• Autorzy: Budzik G. , Dziubek T. , Markowska O. , Turek P.

Warianty tytułu

EN

Effect of layer thickness changes on the accuracy of manufacturing mandible made by FDM method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule określono wpływ zmiany grubości warstwy wydruku na dokładność odwzorowania geometrii części żuchwy. Model odniesienia otrzymano z danych DICOM, uzyskanych z pomiaru na tomografie stożkowym (CBCT). Proces wydruku przeprowadzono na drukarce Fortus 360 mc. Modele fizyczne części żuchwy, wykonano przy zastosowaniu 4 grubości warstw: 0,127 mm, 0,178 mm, 0,254 mm, 0,330 mm. Do digitalizacji geometrii modeli żuchwy użyto systemu optycznego GOM (Atos Triple Scan). Z uzyskanego raportu wynika iż wykonane modele podlegały nieznacznemu skurczowi (około 0,23% zmiany objętości). Ma to istotny wpływ na zastosowanie modeli wykonanych metodą FDM, podczas przeprowadzenia zabiegów odtwarzających ciągłość żuchwy.

EN

The article describes the effect of changes layer thickness on the accuracy of manufacturing geometry of the mandible. Reference model obtained from the DICOM data from the measurement of the cone-beam tomography (CBCT). The manufacturing process was carried out on a Fortus 360 mc printer [2]. Physical models part of the mandible was fabricated in 4 layer thicknesses: 0.127 mm, 0.178 mm, 0.254 mm, 0.330 mm. In order to ensure repeatability of the manufacturing process, there is used the same material (ABS - M30). Each model is placed and oriented in the same location in space of the 3D printer. Digitization models part of the mandible was performed using the GOM optical system (structure light method) (Fig. 3). There were provided reproducible measurement procedure for each single model. Based on the measured data set the uncertainty value of the measurement system 0.008 mm was estimated. The resulting report (Tab. 2) shows that models were subjected to slight shrinkage (0,23% change model volume). It is very interesting that in spite of layer thickness changes, the 3D printer maintains constant value of the range, standard deviations and mean deviation. This is despite the changing values of maximum deviations with layer thickness. The results have a significant impact on the application method FDM in the process of continuity reconstruction of mandible.

Słowa kluczowe

PL

Rapid Prototyping; projekcja prążków; biomodel; żuchwa; FDM

EN

rapid prototyping; structure light; biomodel; mandible; FDM

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 12
• Strony: 1174--1177
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Budzik G.

• Politechnika Rzeszowska, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Dziubek T.

• Politechnika Rzeszowska, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Markowska O.

• Politechnika Rzeszowska, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Turek P.

• Politechnika Rzeszowska, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Markowska O., Budzik G.: Innowacyjne metody wytwarzania implantów kostnych za pomocą inżynierii odwrotnej (RE) oraz technik szybkiego prototypowania (RP). Mechanik, 2/2012.
• [2] Burek J., Turek P.: Dokładność kształtu modelu szczęki dolnej wykonanego metodą technologii przyrostowej. Mechanik, 5-6/2012.
• [3] Burek J, Bazan A, Płodzień M, Turek P.: Optyczna metoda rekonstrukcji geometrii koron zębów. Focus Variation. PAK 10/2013.
• [4] Salmi M, Paloheimo K-S., Tuomi J., Wolff J., Mäkitie A.: Accuracy of medical models made by additive manufacturing (rapid manufacturing). Journal of Cranio-Maxillo-Facial Surgery 41 (2013) 603-609.
• [5] Gibson I., Cheung LK, Chow SP, Cheung WL, Beh SL, Savalani M, et al: The use of rapid prototyping to assist medical applications. Rapid Prototyping J. 12: 53-58, 2006.
• [6] Mallepree T., Bergers D.: Accuracy of medical RP models. Rapid Prototyping J. 15: 325-332, 2009.
• [6] Lorensen W., Cline H. (1987). Marching cubes: a high resolution 3D surface construction. Algorithm Computer Graphics 21(4):163–9.
• [7] Ihab El-Katatny, Masood S.H., Morsi Y.S.: Error analysis of FDM fabricated medical replicas, Rapid Prototyping Journal, Vol. 16, Iss: 1, pp. 36-43, 2010.

Uwagi

PL

Literatura: 2x poz. nr 6