← Обратно/ Мини-профориентация / Биоматериалы

СЛП-ТРЕНАЖЁР · ПЕЧАТЬ ЗУБНОГО ИМПЛАНТА

Направление «Биоматериалы» · дентальный имплант с пористой структурой · ГОСТ Р 57558-2017 / ISO 13314
МГТУСТАНКИН

Напечатай зубной имплант, который приживётся

Настрой лазер так, чтобы из порошка Ti-6Al-4V спёкся дентальный имплант: сверху — коронка (как зуб мудрости), снизу — винтовой шунт в кость. Главное — поймать нужную пористость: слишком плотный имплант не прорастёт костью, слишком пористый — сломается.

Материал импланта
Конструкция ячейки
Толщина стенки, мм
Режим лазера (пульт установки)
Мощность P, Вт
Скорость v, мм/с
Шаг штриховки h, мкм
Толщина слоя t, мкм
Расчётные показатели
E_V, Дж/мм³
Пористость, %
Рабочая зона · сечение импланта (вид сбоку)
коронка (зуб) винт (шунт в кость) поры решётки
Заполнение: 0 % T_ванны: 25 °C T_плавл: °C Состояние: ожидание
Задание
Датчики установки
Пирометр (ванна)25 °C
Фотодиод (плавление)
O₂ в камере (аргон)0.06 %
Пористость (КТ-скан)
Модуль упругости E
Биология импланта
Кость: E ≈ 10–30 ГПа · сплошной Ti: E ≈ 110 ГПа (слишком жёсткий!)

Цель — пористостью снизить модуль титана до уровня кости, иначе кость рассасывается (stress shielding).

Окно остеоинтеграции: поры 50–70 %, размер 300–600 мкм — в них прорастают сосуды и кость.
Формулы (учебник / ГОСТ)
E_V = P/(v·h·t) [Дж/мм³]
Пористость: Π = (1 − ρ_дет/ρ_сплош)·100 %
↑ толще стенка → ниже Π
Гибсон–Эшби: E_имп/E_тв ≈ (1 − Π)²
ISO 13314 — испытания пористых металлов
Журнал событий