Úvodní mřížové struktury jsou buněčné materiály a přitahovaly velkou pozornost v oblasti tkáňového inženýrství, protože mohou replikovat morfologii a mechanické vlastnosti přírodních kostí. Klíčové návrhové parametry, jako je poréznost, povrchová plocha a velikost pórů, mají velký význam při vyvážení mechanické integrity a biokompatibility. Ideální kostní lešení by mělo mít stejné mechanické vlastnosti jako přírodní kosti a MDFG lešení vyrobené LPBF umožňuje tento cíl. Tato studie systematicky vyhodnotila lešení MDFG vyrobených LPBF (pokrývající různé typy mřížkových struktur), aby se určila jejich použitelnost v ortopedických aplikacích.
Materiály a metody lešení byly modelovány pomocí ntopologického softwaru. Byla nastavena krychle s velikostí jednotky 20 mm a byla přidána pevná vrstva objemu pro simulaci fyziologických podmínek zatížení. Pro různé typy mřížkových struktur byly nastaveny různé velikosti jednotek a semenné body, aby se vytvořil kontrolovatelný gradient porozity. Lešení byly vyrobeny pomocí LPBF, byla provedena nastavení tisku a vzorky byly odstraněny. Testy s vysokou únavou cyklu (HCF) byly provedeny za podmínek komprese - kompresní zatížení a byla vybrána vhodná zatížení.
Výsledky Kvazizové - statické kompresní testy ukázaly, že gyroidní a primitivní mřížové struktury měly vynikající mechanické vlastnosti a jejich křivky síly - posunutí vykazovaly typický tří -stadinový deformační proces. Simulace analýzy prvků poskytly důležitý základ pro pochopení rozložení stresu atd. A výsledky simulace byly velmi konzistentní s experimentálními výsledky. Porovnáním únavy - neúspěšné exempláře různých lešení bylo zjištěno, že mříže gyroidů měla nejlepší celkový výkon, dlouho -termín primitivní mříže byl lepší než výkon Voronoi mříže a Kelvinova síť měla nejstabilnější odolnost proti únavě.
Závěry lešení MDFG, zejména gyroidní a primitivní mřížové struktury, vykazovaly vynikající mechanické a únavové vlastnosti a byly ideální volbou pro zatížení ortopedických implantátů. Pokroky v návrhu lešení zlepšily rozložení napětí atd. A techniky po zpracování byly zásadní pro zlepšení mechanických vlastností. Budoucí výzkum by měl prozkoumat pacienta - specifickou optimalizaci mřížky a in -vivo studie, aby se dále zlepšilo výkon ortopedických implantátů a míru úspěchu klinických aplikací. Závěrem lze říci, že lešení MDFG TI6AL4V vyrobené LPBF mají široké vyhlídky na aplikace v oblasti ortopedických implantátů. Očekává se, že prostřednictvím nepřetržitého výzkumu a zlepšování poskytne lepší možnosti léčby pacientům.