Obróbka postprodukcyjna SLM wieloszpilkowej powierzchni rusztowania łączącego bezcementowych endoprotez powierzchniowych *

STRESZCZENIE: Omówiono aspekty obróbki postprodukcyjnej techniką strumieniowo- ścierną wieloszpilkowej powierzchni – wytworzonego w przyrostowej technologii selektywnego topienia laserem (SLM – selective laser melting) – prototypowego rusztowania łączącego endoprotezy powierzchniowej stawu biodrowego mocowanej całkowicie bezcementowo. Endoproteza jest przeznaczona do artroplastyki powierzchniowej stawu biodrowego (THRA – total hip resurfacing arthroplasty), która polega na wymianie powierzchni stawowych bez uszkadzania szyjki i jamy szpikowej kości udowej. Trudności w pozbyciu się przylegających do powierzchni wieloszpilkowej skafoldu mikropozostałości w postaci nie w pełni przetopionych drobin proszku stopowego oraz różnokształtnych form rozpryskowych wymagały opracowania niestandardowych zadań technologicznych dotyczących ich usuwania, zwłaszcza z trudnodostępnych okolic wokół podstaw szpilek. W wyniku prowadzonych prób eksperymentalnych opracowano skuteczny wariant obróbki postprodukcyjnej z zastosowaniem indywidualnie dobranych mieszanki ściernej i parametrów prowadzenia procesu dla badanego prototypowego rusztowania stawowych endoprotez powierzchniowych.

SŁOWA KLUCZOWE: obróbka postprodukcyjna, wieloszpilkowe rusztowanie łączące, selektywne topienie laserem, endoproteza powierzchniowa, obróbka strumieniowo-ścierna

ABSTRACT: Presented are the aspects of post-production processing by abrasive blasting of multispiked surface of the manufactured in selective laser melting technology prototype of connecting scaffold of entirely cementless resurfacing hip endoprosthesis for total hip resurfacing arthroplasty. Problems occurred with disposition from the surface of multispiked scaffold of the adhering microremains in form of loose powder particles and number of non-melted particles of various shape which have required a customized process to be worked out, and in particular to remove such particles from the hard-to-reach scaffold areas near the spikes bases. As the result of the undertaken experimental trials the effective variant of post-production processing has been worked out for the prototype scaffold of resurfacing joint endoprostheses with use of the customized abrasive material mix and well-suited process parameters.

KEYWORDS: post-production processing, multispiked connecting scaffold, selective laser melting, resurfacing endoprosthesis, abrasive blasting

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Uklejewski R., Rogala P., Winiecki M., Mielniczuk J., Auguściński A., Berdychowski M. “Modern trends in bioengineering design of low-invasive joint endoprostheses”. Inżynieria biomateriałów. 77÷80 (2008): s. 32÷33.
• Uklejewski R., Rogala P., Winiecki M., Mielniczuk J. „Prototype of minimally invasive hip resurfacing endoprosthesis – bioengineering design and manufacturing“. Acta of Bioengineering and Biomechanics. 11(2) (2009): pp. 65÷70.
• Uklejewski R., Rogala P., Winiecki M., Mielniczuk J. „Projektowanie i kształtowanie przyrostowe minimalnie inwazyjnej endoprotezy powierzchniowej stawu biodrowego z wieloszpilkowym rusztowaniem łączącym“. Mechanik. 83(7) (2010): s. 464÷467.
• Uklejewski R., Winiecki M., Rogala P., Mielniczuk J. „Selective laser melted prototype of original minimally invasive hip endoprosthesis“. Rapid Prototyping Journal. 17(1) (2011): pp. 76÷85.
• Uklejewski R., Rogala P., Winiecki M., Mielniczuk J. „Prototype of innovating bone tissue preserving THRA endoprosthesis with multispiked connecting scaffold manufactured in selective laser melting technology“. Inżynieria biomateriałów. 12(87) (2009): s. 2÷6.
• Rogala P. European patent nr 072418 B1: „Endoprothesis”.
• Rogala P. United States of America patent nr 5,91,759: „Acetabulum endoprothesis and head”.
• Rogala P., Canadian patent nr 2,200,064: „Method and endoprothesis to apply this implantation”.
• Uklejewski R., Winiecki M., Tokłowicz R. “Combined electrochemical Ca-P cathodic deposition on multispiked connecting scaffold prototypes for new kind of joint resurfacing endoprostheses to achieve the preferable Ca/P ratio” – submitted to the Materials Science and Engineering C: Materials for Biological Applications.
• Uklejewski R., Rogala P., Winiecki M., Kędzia A., Ruszkowski P. “Preliminary results of implantation in animal model and osteoblast culture evaluation of prototypes of biomimetic multispiked connecting scaffold for noncemented stemless resurfacing hip arthroplasty endoprostheses”. BioMed Research International (2013): s. 10, DOI: 10.1155/2013/689089.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.11.525