مقدمه
توسعه فناوری‌های ساخت افزایشی، چاپ سه‌بعدی را از یک ابزار نمونه‌سازی به یک پلتفرم برای تولید ایمپلنت‌های کاربردی، بیواکتیو و خاص بیمار تبدیل کرده است. در این مقاله به بررسی تولید و ارزیابی فیلامنت‌های کامپوزیتی پلیلاکتیک اسید (PLA) تقویت‌شده با پلی‌آمید 12 (PA12) و هیدروکسی آپاتیت (HA) برای کاربردهای ساختار استخوان می‌پردازیم.
فهرست مطالب
زمینه‌های تحقیق
با وجود اینکه تقویت‌کننده‌هایی مانند کربن، شیشه و پرکننده‌های سرامیکی بهبودهای قابل توجهی در عملکرد مکانیکی و حرارتی PLA/HA ایجاد کرده‌اند، کامپوزیت‌های PLA/HA به دلیل شکنندگی‌شان محدودیت‌هایی دارند. برای غلبه بر این محدودیت، PA12 به ترکیب اضافه شده است تا قابلیت کشسانی و مقاومت در برابر شکست را بهبود بخشد در حالی که بیواکتیویته HA حفظ می‌شود.
روش‌ها
سه فرمولاسیون مختلف شامل PLA/20PA-10HA، PLA/30PA-10HA و PLA/40PA-10HA تولید و به طور سیستماتیک برای ارزیابی چگالی، گروه‌های عملکردی (FTIR)، انتقال‌های حرارتی (DSC)، رئولوژی و رفتار کششی بررسی شدند. آزمون کشش فیلامنت نشان داد که مقادیر مدول یانگ به ترتیب 0.23 ± 0.06 GPa، 0.19 ± 0.06 GPa و 0.28 ± 0.03 GPa است.
نتایج
در میان این‌ها، PLA/40PA-10HA بهترین تعادل بین پایداری رئولوژیکی و عملکرد مکانیکی را نشان داد و به همین دلیل برای چاپ FDM انتخاب شد. نمونه‌های استوانه‌ای چاپ‌شده دارای مقاومت فشاری 43.04 ± 2.78 MPa، مدول یانگ 0.84 ± 0.19 GPa و کرنش شکست 12.57 ± 1.18% بودند. این ویژگی‌ها در محدوده استخوان‌های ترابکولار انسانی قرار دارد، که نشان‌دهنده این است که کامپوزیت توسعه‌یافته میتواند بارهای فیزیولوژیکی را تحمل کند.
بحث و تحلیل
یافته‌ها زمینه‌ای برای تولید درخواستی ساختارهای باربر و بیواکتیو از طریق چاپ FDM فراهم می‌کنند و پتانسیل تولید در کنار صندلی برای مهندسی بافت استخوان را پیشرفت می‌دهند. بهبودهای انجام شده در این تحقیق نه تنها در زمینه پزشکی بلکه در صنایع داخلی ایران نیز میتواند تاثیرگذار باشد. برای اطلاعات بیشتر درباره چاپ سه‌بعدی کامپوزیت پلیمر-فلز و بهبود عملکرد تریبولوژیکی در FDM و SLA می‌توانید به مقالات دیگر مراجعه کنید.
خلاصه و نتیجه‌گیری
در این مقاله به بررسی تولید و ارزیابی فیلامنت PLA/PA-HA پرداخته شد که میتواند به عنوان یک ماده مناسب برای چاپ سه‌بعدی در کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار گیرد. نتایج نشان‌دهنده پتانسیل بالای این کامپوزیت‌ها برای تولید ساختارهای استخوانی با ویژگیهای مکانیکی مطلوب است.
اقدام کنید و آینده پزشکی را تغییر دهید!
با بررسی فیلامنت PLA/PA-HA، به طراحی و تولید ایمپلنت‌های زیستی و خاص بیمار بپردازید. برای تعریف پروژه‌های تحقیقاتی و مشاوره در زمینه چاپ سه‌بعدی با ما تماس بگیرید!
سوالات متداول
فیلامنت PLA/PA-HA چیست؟
فیلامنت PLA/PA-HA یک نوع کامپوزیت است که شامل پلیلاکتیک اسید و هیدروکسی آپاتیت است که برای کاربردهای پزشکی طراحی شده است.
چرا PLA/PA-HA برای چاپ سه‌بعدی مناسب است؟
این کامپوزیت دارای ویژگیهای مکانیکی و بیواکتیو است که آن را برای تولید ساختارهای استخوانی ایدهآل میسازد.
چگونه میتوان از فیلامنت PLA/PA-HA در صنعت استفاده کرد؟
این فیلامنت میتواند در تولید ایمپلنتها و ساختارهای بیواکتیو برای مهندسی بافت استفاده شود. برای انجام پروژه‌های مرتبط می‌توانید با گروه دانش بنیان خط به آدرس https://khatgroup.ir ارتباط برقرار کنید.
آیا این تحقیق کاربردهای دیگری نیز دارد؟
بله، نتایج این تحقیق میتواند در صنایع مختلفی مانند تولید تجهیزات پزشکی و مهندسی بافت مورد استفاده قرار گیرد.
منابع و پیوندهای مرتبط
درباره منبع: این مقاله توسط Afeeqa Puteri Marzuki و همکارانش در تاریخ 14 اکتبر 2025 منتشر شده است.
