Institutional Repository
Technical University of Crete
Technical University of Crete
EN
|
EL
| URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/7DA6D85B-DF79-4A31-BAC6-B637FF896858 | - |
| Identifier | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.91252 | - |
| Language | en | - |
| Extent | 2.2 megabytes | en |
| Extent | 54 pages | en |
| Title | Design optimisation for 3D printing of a biomedical implant | en |
| Title | Βελτιστοποίηση Μελέτης και Τρισδιάστατη Εκτύπωση Βιοϊατρικού Εμφυτεύματος | el |
| Creator | Panieraki Argyro | en |
| Creator | Πανιερακη Αργυρω | el |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Bilalis Nikolaos | en |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Μπιλαλης Νικολαος | el |
| Contributor [Committee Member] | Stavroulakis Georgios | en |
| Contributor [Committee Member] | Σταυρουλακης Γεωργιος | el |
| Contributor [Committee Member] | Antoniadis Aristomenis | en |
| Contributor [Committee Member] | Αντωνιαδης Αριστομενης | el |
| Publisher | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
| Publisher | Technical University of Crete | en |
| Academic Unit | Technical University of Crete::School of Production Engineering and Management | en |
| Academic Unit | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης | el |
| Content Summary | The present master dissertation examines the optimisation of a biomedical 3D printed implant study. The finite element method (FEM) is used to discretise the model of an implant made from a human shoulder blade (scapular). Simulations are performed using the Computer-Aided Design (CAD) software Siemens NX, specifically the NX Nastran solver. This work is intended to reduce implant mass and create a personalised geometry that considers the anatomy of the patient. Topological optimisation (TO) is employed, and Ti-6Al-4V is chosen as the implant's material. The different operating conditions, manufacturing constraints, and application of forces/loads at points where bone stress is applied are studied. Next, the design goal is established, which is to reduce the mass in order to allow tissue regeneration. The results show the distribution of the material. When the results are displayed, the redistribution of the material is visible, and then the lattice structure is added. Later, the printing simulation was conducted where the overlapping layers are simulated using the Direct Energy Deposition (DED) 3D printing method. Unfortunately, the real object was not able to be 3D printed. | en |
| Content Summary | Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή μελετάται η βελτιστοποίηση μελέτης βιοϊατρικού εμφυτεύτος για τρισδιάστατη εκτύπωση. Το εξεταζόμενο σχεδιαστικό μοντέλο αποτελεί ένα εμφύτευμα οστού ανθρώπινης ωμοπλάτης. Η διακριτοποίηση του μοντέλου γίνεται με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Οι προσομοιώσεις γίνονται στο σχεδιαστικό περιβάλλον «Siemens NX». Στόχο της εργασίας αποτελεί η μείωση της μάζας του εμφυτεύματος και η σχεδίαση εξατομικευμένης γεωμετρίας βάσει της ανατομίας του ασθενή. Γινεται χρήση της μεθόδου της τοπολογικής βελτιστοποίησης και ως υλικό του μοντέλου επιλέγεται το Ti–6Al–4V. Αρχικά γίνεται διερεύνηση των διαφορετικών σεναρίων για τις συνθήκες λειτουργίας, τους κατασκευατικούς περιορισμούς, την εφαρμογή των δυνάμεων/φορτίσεων στα σημεία του οστού που δέχεται καταπόνηση και τον καθορισμό οριακών συνθηκών. Κατόπιν, ορίζεται ο σχεδιαστικός στόχος που είναι η μείωση της μάζας, δίνοντας τη δυνατότητα ανάπλασης των ιστών. Κατά την εμφάνιση των αποτελεσμάτων, είναι ορατή η ανακατανομή του υλικού και έπειτα προστίθεται η πλεγματική δομή. Ακολούθως μέσω του λογισμικού που παρέχεται από τον τρισδιάστατο εκτυπωτή μετάλλου της εταιρείας Meltio3d© , γίνεται η προσομοίωση της εκτύπωσης σε επάλληλες στρώσεις μέσω της μεθόδου άμεσης εναπόθεσης ενέργειας (DED). | el |
| Type of Item | Μεταπτυχιακή Διατριβή | el |
| Type of Item | Master Thesis | en |
| License | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | en |
| Date of Item | 2022-01-11 | - |
| Date of Publication | 2022 | - |
| Subject | Τρισδιάστατη εκτύπωση | el |
| Subject | Βιοϊατρικά εμφυτεύματα | el |
| Subject | 3D printing | en |
| Subject | Additive manufacturing | el |
| Subject | Topology optimazation | en |
| Subject | Biomedical implants | en |
| Subject | Implants | en |
| Subject | Scapular implant | en |
| Subject | Convergent modelling | en |
| Bibliographic Citation | Argyro Panieraki, "Design optimisation for 3D printing of a biomedical implant", Master Thesis, School of Production Engineering and Management, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2022 | en |
| Bibliographic Citation | Αργυρώ Πανιεράκη, "Βελτιστοποίηση Μελέτης και Τρισδιάστατη Εκτύπωση Βιοϊατρικού Εμφυτεύματος", Μεταπτυχιακή Διατριβή, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2022 | el |
Copyright © DIAS 2013
