Trabekulární povrchy implantátů vytvořené aditivními technologiemi

Abstract

Aditivní technologie integrují více technologických kroků do jednoho procesu. 3D tisk titanové slitiny Ti6Al4V ELI se používá k výrobě individuálních lékařských implantátů určených pro srůstání s kostí. Ty jsou vytištěny jako hotové díly s trabekulární strukturou (porézní struktura podobná kosti), která tvoří kompaktní součást implantátu. Oproti plazmovému nástřiku je odstraněn problém s adhezí a lze vytvořit geometricky ideální strukturu s otevřenými póry vhodnou pro vrůstání kostních buněk. V bakalářské práci je teoretické srovnání technologií 3D tisku a plazmového nástřiku. To je doplněno o experimentální hodnocení geometrie a velikosti pórů, chemického složení a elasticity 3D tištěného povrchu z Ti6Al4V ELI a plazmově stříkaného titanového prášku. Výsledek potvrdil, že 3D tisk je rovnocennou náhradou za plazmový nástřik, vykazuje srovnatelnou elasticitu, příznivější otevřenou pórovitost s možností přizpůsobení geometrie pórů.

Additive technologies integrate more technological steps into one process. 3D print of titanium alloy Ti6Al4V ELI is used in the manufacture of individual medical implants for integration with bone. They are printed as finished parts with trabecular structure (a porous structure similar to bone) that forms a compact part of the implant. Compared with used plasma spray there is eliminated the problem of spray adhesion and it is possible to create a geometrically ideal structure with open pores suitable for the growth of bone cells. In the bachelor thesis is theoretical comparasion of technologies of 3D printing and plasma spraying. It is complemented by experimental evaluation of pore geometry and size, elasticity and the chemical composition of the 3D print surface of Ti6Al4V ELI and the plasma sprayed titanium powder. The result confirmed that 3D printing is an equivalent substitute for plasma spraying, has a comparable elasticity, a better open porosity with the possibility to adjust of pore geometry.