The technique of selective laser sintering (SLS) in the design high-porous ceramic implants *

Technika selektywnego spiekania laserowego w projektowaniu implantów z ceramiki wysokoporowej

Barbara Staniewicz-Brudnik, Andrzej Stwora, Joanna Maszybrocka, Grzegorz Skrabalak, Elżbieta Bączek | 27-05-2016

Mechanik nr 05/06/2016 - 5. Międzynarodowa Konferencja IMT 2016

STRESZCZENIE: Większość implantów metalowych i ceramicznych (np. implanty stomatologiczne, wszczepy otolaryngologiczne) można wykonać techniką SLS przy odpowiednim doborze materiałów i parametrów technologicznych procesu. Należy zwrócić uwagę na warunki wstępne procesu, takie jak: skład chemiczny proszku, rozkład wielkości ziaren i ich kształt, właściwości optyczne materiału i jego przewodnictwo cieplne oraz rodzaj zastosowanej atmosfery ochronnej. Opracowano model przestrzenny implantu o porowatości 80% w oparciu o program MatLab.

SŁOWA KLUCZOWE: technika SLS, model przestrzenny implantu, implant ceramiczny, submikrokrystaliczny korund spiekany

ABSTRACT: Most of the metal and ceramic implants (eg. dental implants, ENT implants) can be performed by SLS technique with a proper initial materials and technological process parameters. Attention should be drawn to the process prerequisites like chemical composition of powder, particle size distribution and shape, the optical properties of the material, its thermal conductivity and the type of protective atmosphere. Spatial model of the implant with a porosity of 80% based on the MatLab program was developed.

KEYWORDS: SLS technique, 3D implant model, ceramic implant, submicrocrystalline sintered corundum

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Fwu-Husing Liu „Synthesis of biomaterial composite scaffolds by laser sintering: Mechanical properties in vitro bioactivity evaluation”. Applied Surface Science. Vol. 297 (2014): pp.1÷8.
Niu F. et al. „Effect of second-phase doping on laser deposited Al₂O₃ ceramics”. Rapid Prototyping Journal. Vol. 21, No. 2 (2015): pp. 201÷206.
Garcia l.V. et al. „Laser sintering of magnesia with nanoparticles of iron oxide and aluminum oxide”. Applied Surface Science. Vol. 336 (2015): pp. 59÷66.
Qiu C. et al. „Influence of processing conditions on strut structure and compressive properties of cellular lattice structure fabricated by SLM”. Materials Science Engineering A. Vol. 628 (2015): pp. 188÷197.
Staniewicz-Brudnik B. et al. „Biocomposites with submicrocrystalline sintered corundum and bioglass system as a substrates and their structural and physical properties”. Optica Applicata. Vol. 42, No. 2 (2012): pp. 387÷397.
Jeagerman Z., Ślósarczyk A. „Gęsta i porowata bioceramika korundowa w zastosowaniach medycznych”. Kraków: AGH – Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2007.
Staniewicz-Brudnik B., Szarska S., Gamrat K. „The influence of mechanochemical treatment of sintered submicrocrystalline corundum substrates on the structure of bioglass composites”. Journal of Superhard Materials. Vol. 30, No. 6 (2008): pp. 392÷399.
Shahzad K., Deckers J., Boury S., Nerinck B., Kruth J-P., Vlegels J. „Preparation and indirect selective laser sintering of alumina/PA microspheres”. Ceramics International. Vol. 38, No. 2 (2012): pp. 1241÷1247.