Wykorzystanie technologii przyrostowej SLM w procesie przetwarzania stopu tytanu Ti-6Al-7Nb do zastosowań biomedycznych

• Autorzy: Karoluk M. , Pawlak A. , Chlebus E.

Warianty tytułu

EN

Processing of titanium alloy Ti-6Al-7Nb for biomedical application using additive technology selective laser micrometalurgy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Znaczący rozwój w ostatnich latach technologii selektywnej laserowej mikrometalurgii proszków przyczynił się do rozpoczęcia badań nad możliwościami zastosowania tej technologii do wytwarzania nowej generacji implantów kości i ubytków kostnych. W niniejszej pracy został dokonany przegląd w tym kierunku. Ponadto dopasowanie właściwości mechanicznych struktur o otwartej wewnętrznej porowatości do właściwości mechanicznych kości staje się możliwe, poprzez odpowiednie sterowanie parametrami procesu.

EN

A significant development of the selective laser micrometalurgy in recent years, contributed to the beginning of research into the possibilities of applying SLM technology for the production of a new generation of bone implants. The adjustment of the mechanical properties of the produced structures, with open porosity, to the mechanical properties of bone, becomes possible, by appropriate control of process parameters. Moreover, the results of biological tests, which look promising, confirm the right direction of research.

Słowa kluczowe

PL

technologie przyrostowe; SLM; Ti6Al7Nb

EN

additive technology; SLM; Ti-6Al-7Nb

• Wydawca: Katedra Biomechatroniki, Wydział Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Aktualne Problemy Biomechaniki
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 8
• Strony: 81--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Karoluk M.

• Katedra Technologii Laserowych Automatyzacji i Organizacji Produkcji, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław

autor

Pawlak A.

• Katedra Technologii Laserowych Automatyzacji i Organizacji Produkcji, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław

autor

Chlebus E.

• Katedra Technologii Laserowych Automatyzacji i Organizacji Produkcji, Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław

Bibliografia

• [1] Santos E. C., Shiomi M., Osakada K., Laoui T.: Rapid manufacturing of metal components by laser forming, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 46, 2006, s.1459–1468
• [2] Kruth J.P., Froyen L., Van Vaerenbergh J., Mercelis P., Rombouts M., Lauwers B.: Selective laser melting of iron-based powder, Journal of Materials Processing Technology 149, 2004, s.616–622
• [3] Marciniak J.: Biomateriały, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002, s.266-298
• [4] Nałęcz M.: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000, Tom 4 Biomateriały, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2003, s.42-48, s.62-71
• [5] Steinemann S.: Beta-Titanium Alloy for Surgical Implants, Seventh World Conference on Titanium, San Diego CA, 28 Jun-02 July 1992
• [6] Melechow R., Tubielewicz K., Błaszczuk W.: Tytan i jego stopy, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2004, s.11-110
• [7] Majumdar P., Singh S.B., Chakraborty M.: Elastic modulus of biomedical titanium alloys by nano-indentation and ultrasonic techniques - A comparative study, Materials Science and Engineering A, 489, 2008, s.419–425
• [8] Szymczyk P., Junka A., Ziółkowski G., Smutnicka S., Bartoszewicz M., Chlebus E.: The ability of S.aureus to form biofilm on the Ti-6Al-7Nb scaffolds produced by Selective Laser Melting and subjected to the different types of surface modifications, Acta of Bioengineering and Biomechanics, vol. 15, nr 1, 2013, s. 69-76
• [9] http://www.arcam.com/index.asp, 28.11.2013
• [10] Brunette, D.M., Tengvall, P., Textor M., Thomsen P., Titanium in Medicine, Springer Verlag. Berlin, 2001, Heidelberg New Zork.
• [11] Marciniak, J.: Metallic biomaterials – directions and development forecast, Advanced forming technologies and nanostructured materials, XIX KONTECH 2012, 2012, s.103-123
• [12] Szymczyk P., Pawlak A., Ziółkowski G., Dybała B., Chlebus E.: Charakteryzacja geometryczna i mechaniczna skafoldów ze stopu Ti6Al7Nb wytworzonych w technologii laserowej mikrometalurgii, Aktualne Problemy Biomechaniki, 7/2013, 2013, s. 157-162
• [13] Murphy CM., Haugh MG., O'Brien FJ.: The effect of mean pore size on cell attachment, proliferation and migration in collagen-glycosaminoglycan scaffolds for tissue engineering. Biomaterials; 31(3), 2010, s.461-466
• [14] Yan Wang, YifuShen, Zhiyang Wang, Jialin Yang, Ning Liu, Wenrong Huang: Development of highly porous titanium scaffolds by selective laser melting, Materials Letters, 64, 2010, s.674-676
• [15] Lichte P., Pape H.C., Pufe T., Kobbe P., Fischer H.: Scaffolds for bone healing: Concepts, materials and evidence; Injury, 42, 2011, s.569-573
• [16] Elema, H., de Groot, J.H., Nijenhuis, A.J., Pennings, A.J., Veth, R.P.H., Klompmaker, J., et al.: Biological evaluation of porous biodegradable polymer implants in menisci. Colloid and Polymer Science, Vol. 268, 1990, 1082–1088
• [17] Weiner S.: THE MATERIAL BONE: Structure-Mechanical Function Relations, Annu. Rev.Mater. Sci. 28, 1998, s. 271-298
• [18] Ruminski S., Noga M., Ostrowska B., Pawlak A., Dybała B., Dąbrowski B., Święszkowski W., Lewandowska-Szumiel M.: Osteogenic-like behaviour of adipose derived stem cells in selected scaffolds obtained by 3D-printing, European Cells and Materials, vol. 26. Suppl. 3, 2013, s. 62