بهینه سازی متغیرهای دستگاهی فرآیند ذوب لیزر انتخابی (SLM) جهت ساخت نانوکامپوزیت زیست سازگار Ti-۶Al-۴V/استخوان

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 86

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_METALL-28-1_001

تاریخ نمایه سازی: 30 بهمن 1404

چکیده مقاله:

در این تحقیق، کامپوزیت آلیاژ Ti-۶Al-۴V و ۱/۵ درصد وزنی پودر نانو استخوان با بهینه سازی متغیرهای دستگاهی فرآیند ذوب لیزر انتخابی بر مبنای تخلخل ترکیب کامپوزیتی با هدف تقویت اتصال و استخوان سازی بین ایمپلنت و بافت استخوانی تولید گردید. سطوح و مقاطع قطعات جهت مشاهده عیوب حاصله و تاثیر تغییر در پارامترهای دستگاه بر قطعات پرینت شده مورد بررسی قرار گرفت. از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و میکروسکوپ نوری جهت بررسی مقاطع استفاده گردید. با تعیین میزان تخلخل قطعات، تاثیر تغییر در پارامترهای دستگاهی بر درصد تخلخل و مدول الاستیسیته مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با اضافه شدن پودر استخوان به آلیاژ تیتانیم میزان تخلخل نسبت به آلیاژ Ti۶Al۴V افزایش یافته است. قطعات متخلخل کامپوزیت Ti-۶Al-۴V -۱.۵% Bone با ۴/۱۴ الی ۳/۲۸ درصد تخلخل تولید شدند که مدول الاستیسیته از GPa ۹/۲۶ الی GPa ۷/۴۴ کاهش یافت. افزایش چگالی انرژی، کاهش سرعت حرکت لیزر، افزایش توان لیزر و کاهش فاصله خطوط لیزر سبب کاهش مقدار تخلخل و زبری سطح در نمونه های پرینت شده در فرایند ذوب لیزر انتخابی می شود. تغییر متغیرهای دستگاه باعث ایجاد ساختار متخلخل، کاهش مدول الاستیسیته و در نتیجه افزایش چسبندگی بافت و استخوان به ایمپلنت و استخوان سازی بهتر خواهد شد.

نویسندگان

محمد علی میثاقی

دانشجوی دکتری مهندسی مواد و متالورژی ، دانشکده پردیس البرز دانشگاه تهران، تهران، ایران.

مهدی ملکان

دانشیار دانشکده مهندسی متالورژی و مواد ، دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.

فرزاد خدابخشی

استادیار دانشکده مهندسی متالورژی و مواد ، دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • . Das, Suman and Beaman, Joseph J. "Direct selective laser ...
  • . Chunze Yan a, Liang Hao b, Ahmed Hussein c, ...
  • . Choe, H.-C., Saji, V.S., and Ko, Y.-M. "Mechanical properties ...
  • . Hassanen Jaber and Tunde Kovacs. "Selective laser melting of ...
  • . Ajayan, Pulickel M., Linda S. Schadler, and Paul V. ...
  • . Totten, G. E., and MacKenzie D. S. "Metals handbook: ...
  • . H. Shipley, D. McDonnell, M. Culleton, R. Coull, R. ...
  • . Silva, G. A., "Introduction to Nanotechnology and Its Applications ...
  • . El-Sayed, Mahmoud; Ghazy, Mootaz; Yehia, Youssef; Essa, Khamis, "Optimization ...
  • . David Liović, Marina Franulović, Dražan Kozak, "The effect of ...
  • . Shibo Xiang, Yanping Yuan, Chengyu Zhang, and Jimin Chen, ...
  • . Bingxuan Qiaoa, Chaofang Donga, Sengpav Tonga, Decheng Konga, Xiaoqing ...
  • . Ahn, Yong-Keun, et al., "Mechanical and microstructural characteristics of ...
  • . I. V. Shishkovski Ï, E. Yu. Tarasov, L. V. ...
  • . A.N. Aufa Mohamad Zaki Hassan, Zarini Ismail, "Recent advances ...
  • . Jose D. Avila, Zumurda Alrawahi, Susmita Bose, Amit Bandyopadhyay, ...
  • . Di Wang , Jiale Lv, Xiongmian Wei, Dong Lu, ...
  • . Hany Hassanin, Mahmoud Ahmed El-Sayed , Mahmoud Ahmadein , ...
  • . Galina Kasperovich, Jan Haubrich, Joachim Gussone, Guillermo Requena, "Correlation ...
  • . Ian Gibson ,David Rosen , Brent Stucker, "Additive Manufacturing ...
  • . Murugan, R., Rao, K. P., and Kumar, TS. S., ...
  • . Lai-Chang Zhang and Hooyar Attar, "Selective Laser Melting of ...
  • . Guizzardi S, Gallic, Martini D, Belletis, Tiuti A, Raspatim, ...
  • . Joon B. Park and Joseph D. Bronzino, "Biomaterials : ...
  • . Xingyu Gui, Wei Peng, Xiujuan Xu, Zixuan Su, Gang ...
  • . P.A. Kobryn and S.L. "Semiatin The Laser Additive Manufacture ...
  • . Guang Yang, Botao Cui, Congyu Wang, Yongdi Zhang , ...
  • . Frost H M, "Wolff's Law and bone's structural adaptations ...
  • . Sumner D R, "Long-term implant fixation and stress-shielding in ...
  • . Hung Dang Nguyen, A. Pramanik, A.K. Basak, C. Prakash ...
  • . Leon C.A., "New perspectives in mercury porosimetry Advances in ...
  • . Dewidar, M., Mohamed, H.F., Lim, J. K.A, "New Approach ...
  • . Ryan, G.E., Pandit, A.S., Apatsidis, D.P., "Porous titanium scaffolds ...
  • . Berger S.A., Goldsmith W., Lewis E.R.(eds), "Introduction to Bioengineering ...
  • . Itala A.I ., Ylanen H.O., Ekholm C., Karlsson K.H., ...
  • . Nurul Nadiah Mahmud, Abu Bakar Sulong, Bhupendra Sharma and ...
  • . Wen Shifenga, Li Shuaia,Wei Qingsonga, Chunze Yana,b,Zhang Shenga, Shi ...
  • . Renfu Quan, Chunyan Wang, Hongbin Wang, Xicheng Wei and ...
  • . Stangl, R., Rinne, B.,Kastl, S. and Hendrich, C, "The ...
  • . Yuyu Liu, Wei Jiang, Zheng Chen, Quan Xu, Zhiliang ...
  • نمایش کامل مراجع