Методика ученых СПбГЭТУ «ЛЭТИ» поможет повысить качество 3D-печатных металлических имплантатов для животных

В основе нового подхода — комплексная обработка поверхностей лазером и гидроабразивной смесью. Его применение позволяет снижать шероховатость более чем на девяносто процентов, сообщает пресс-служба вуза.

Один из способов изготовления имплантатов — 3D-печать различными материалами, включая дорогой, но прочный и биосовместимый титан. Этот метод позволяет с высокой точностью и скоростью создавать изделия сложной формы, сохраняя при этом индивидуальные особенности носителей. Одна из возможных проблем при 3D-печати металлических имплантатов — неудовлетворительная шероховатость поверхностей.

«В рамках нашего исследования удалось существенно снизить шероховатость деталей из нержавеющей стали, напечатанных на 3D-принтере по металлу. Комплексный подход состоит из последовательной обработки поверхности гидроабразивной смесью, а затем лазером с определенными характеристиками. Такая комбинированная обработка позволяет убирать более девяноста процентов шероховатостей», — рассказала магистрантка кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Софья Квашнина.

Опыты по обработке поверхностей проводились на 3D-печатных алюминиевых и стальных брусках. На разных участках брусков подбирались параметры лазерной обработки для максимального снижения шероховатости.

В ходе экспериментов ученые также напечатали копии имплантов суставов из нержавеющей стали, которые обычно делаются из дорогого, но биосовместимого титана. Начальный средний уровень шероховатости деталей составлял несколько микрометров. Гидроабразивная обработка снизила этот показатель до одного микрометра, а после лазерной обработки шероховатость достигла 0,27 мкм.

«Пока мы отрабатываем нашу методику на более доступных и недорогих материалах — нержавеющей стали и алюминии. Использование нашего подхода на искусственных суставах их титана — это то, чем мы планируем заняться на следующем этапе исследований. В перспективе наши наработки могут найти применение в 3D-печати и обработке имплантов уже для людей», — рассказал научный руководитель проекта, ассистент кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Иван Михайлов.

В будущем команда планирует создать специальную установку с дальномером для автоматического определения фокуса лазерного луча в целях обработки напечатанных на 3D-принтерах деталей сложной формы.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.