طراحی فیکچسر ایمپلنت دندانی با گرادیان تخلخل (سلول سازنده) جهت چاپ با SLM

طراحی از یه بخش ایمپلنت دندانی دارم که در راستای ارتفاع z گرادیان مواد و در راستای شعاعی x y گرادیان تخلخل (یونیت سل) داره ‎شما میتونید با ntopology طرحش بزنید اماده چاپ سه بعدی با دستگاه slm بشه؟ ‎با فیوژن و سالید خیلی سخت میشه ‎برای طراحی FGS (ساختار مدرج تابعی) با استفاده از آلیاژ Ti-Nb-Zr، باید هندسه را به گونه‌ای فرمول‌بندی کنیم که با محدودیت‌های پرینت SLM (مانند نیاز به ساختار خود-نگهدار یا Self-supporting) سازگار باشد. ‎از آنجایی که آلیاژهای حاوی نیوبیوم چسبندگی مذاب متفاوتی دارند، در طراحی باید به موارد زیر دقت کنید: ‎• حداقل قطر میله (Strut Size): در SLM برای این آلیاژ، معمولاً نباید زیر ۲۰۰ میکرومتر باشد تا از عیوب چاپی جلوگیری شود. ‎• زوایای Overhang: ساختار Gyroid به طور طبیعی نیاز به ساپورت‌گذاری داخلی ندارد، که این یک مزیت بزرگ برای تمیزکاری پودر باقی‌مانده از داخل ایمپلنت دندانی است. ‎واحد سلولی Gyroid و Diamond ‎• اندازه منافذ (Pore Size): o بازه بهینه: ۳۰۰ تا ۶۰۰ میکرومتر. o لایه بیرونی (در تماس با استخوان): ۵۰۰ تا ۶۰۰ میکرومتر (برای نفوذ رگ‌های خونی/Angiogenesis). o لایه داخلی (هسته): ۱۰۰ تا ۳۰۰ میکرومتر (برای حفظ استحکام مکانیکی). ‎• اندازه واحد سلولی (Unit Cell Size): معمولاً بین ۱.۵ تا ۳ میلی‌متر بسته به قطر ایمپلنت دندانی. ‎ابعاد نمونه استوانه‌ای ‎• قطر: ۱۰ میلی‌متر ‎• ارتفاع: ۱۵ میلی‌متر ‎) ابعاد فیکسچر دندانی (مدل نهایی): ‎• قطر بدنه (Platform Diameter): ۳.۵ تا ۴.۵ میلی‌متر (رایج‌ترین سایز برای دندان‌های آسیا). ‎• طول ایمپلنت (Length): ۱۰ تا ۱۲ میلی‌متر. ‎• هسته مرکزی (Solid Core): قطر ۱.۸ تا ۲.۲ میلی‌متر (برای اطمینان از عدم شکست ایمپلنت تحت نیروهای جویدن). ‎برای طراحی در Fusion 360، پیشنهاد میگردد فیکسچر خود را به ۳ ناحیه متحدالمرکز (Concentric Zones) تقسیم کنید: 1. Zone 1 (Core): استوانه داخلی صلب با آلیاژ TNZ خالص (برای تحمل گشتاور بستن ایمپلنت). 2. Zone 2 (Inner Porous): لایه میانی با تخلخل ۳۰٪ تا ۴۰٪ (ساختار Diamond به دلیل پایداری مکانیکی). 3. Zone 3 (Outer Surface): لایه بیرونی با تخلخل ۶۰٪ تا ۷۰٪ (ساختار Gyroid با منافذ ۵۰۰ میکرومتری برای Osteointegration). ‎بخش مرکزی: برای تحمل گشتاورهای مکانیکی حین جراحی کاملاً متراکم است. ‎بخش محیطی: دارای منافذ باز و به هم پیوسته است که فضای کافی برای رشد رگ‌های خونی و بافت استخوانی را فراهم می‌کند. ‎دقت لبه‌ها: نشان‌دهنده توانایی تکنولوژی SLM در بازسازی هندسه‌های پیچیده ریاضی (TPMS) در ابعاد میلی‌متری است. ‎این تصویر می‌تواند مرجع بسیار خوبی برای مدل‌سازی شما در نرم‌افزار Fusion باشد تا نحوه توزیع تخلخل را در بدنه فیکسچر شبیه‌سازی کنید. ‎طراحی هندسی و متالورژیکی فیکسچر ایمپلنت با مشخصات ذیل ‎۱. مشخصات هندسی و ابعادی:طراحی فیکسچر: قطر پلتفرم $4.0 \text{ mm}$ و طول کل $11 \text{ mm}$ (دارای رزوه‌های استاندارد).ساختار داخلی (FGS): طراحی به صورت مدرج شعاعی (Radial Gradient) در صفحات $X-Y$ شامل:هسته (Core): صلب (Solid) تا شعاع $1.0 \text{ mm}$.لایه گذار: استفاده از واحد سلولی Diamond با تخلخل ۳۰ تا ۴۰ درصد.لایه بیرونی (Shell): استفاده از واحد سلولی Gyroid با تخلخل ۶۰ تا ۷۰ درصد و اندازه منافذ ۵۰۰ تا ۶۰۰ میکرومتر جهت تسریع استخوان‌سازی. ‎۲. مشخصات متالورژیکی (FGM):اعمال تغییرات غلظت عناصر (به ویژه نیوبیوم) در راستای محور $Z$ (ارتفاع) جهت بهینه‌سازی مدول الاستیسیته از ناحیه کرستال به اپیکال.(این تو چاپ لحاظ میشه با خودمه) ‎۳. خروجی مورد نیاز:ارائه فایل نهایی با فرمت CLI، Voxel یا Slice-based جهت بارگذاری در دستگاه SLM (با توجه به حجم بالای شبکه متخلخل).پیش‌بینی ضریب جبران (Offset) با توجه به قطر نقطه لیزر (Spot Size) حدود ۵۰ تا ۸۰ میکرومتر جهت حفظ دقت ابعادی منافذ. ‎۴. نرم‌افزار پیشنهادی:ترجیحاً طراحی در محیط nTopology یا ماژول‌های مشابه جهت اعمال دقیق توابع ریاضی بر ساختارهای TPMS. ‎تأکید نوع آلیاژ Ti-Nb-Zr است، انقباض حرارتی و پارامترهای لیزر متفاوتی نسبت به تیتانیوم گرید ۵ دارد و طراح باید این موضوع را در ضخامت دیواره‌ها (Struts) لحاظ کند. ‎تست فشار: نمونه‌های استوانه‌ای ($10 \times 15 \text{ mm}$) را هم دقیقاً با همین الگو طراحی بشه تا خواص مکانیکی طبق استاندارد ISO 13314 تست بشه. ‎درخواست خدمات طراحی پارامتریک و آماده‌سازی فایل ایمپلنت دندانی با ساختار مدرج ترکیبی (Hybrid FGM/FGS) ‎ممنون میشم براورد هزینه و زمان بفرمایید

hp

امتیاز : 0 از 10