ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 340 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ комбинация параметров печати, полученная для PLA-образцов, включает толщину слоя 0,1 мм, температуру сопла 210 °C и скорости подачи материала 105 % и обеспечивает максимальные значения предела прочности при растяжении, вязкости и модуля Юнга согласно многоцелевому методу GRA [19]. На заключительном этапе проведено сравнение геометрических размеров таранной кости, изготовленной методом 3D-печати с использованием оптимального набора параметров, с реальными размерами кости взрослого пациента, полученными на основе данных 3D-сканирования из медицинских учреждений. Координатно-измерительная машина (КИМ) позволила определить три линейных размера: X = 51 мм (фактический размер: 50,8 мм), Y = 39 мм (фактический размер: 38,9 мм) и Z = 66 мм (фактический размер: 66,1 мм). Высокая степень соответствия размеров подтверждает возможность использования разработанного прототипа в качестве модели для последующего изготовления таранной кости из биосовместимого материала, например нержавеющей стали SS316L. Такой подход может быть применен для замещения костной ткани при травматических повреждениях или дегенеративных изменениях [20]. Внешний вид изготовленного прототипа таранной кости представлен на рис. 6, а результаты координатных измерений взрослой кости – на рис. 7. Рис. 6. Фактические размеры таранной кости (взрослый пациент) Fig. 6. Actual dimensions of the talus bone (adult patient) Рис. 7. Размеры таранной кости, измеренные на координатно-измерительной машине Fig. 7. Dimensions of the talus bone measured using a coordinate measuring machine (CMM) Заключение В настоящем исследовании аддитивное производство на основе технологии послойного наплавления (FDM) с использованием полимолочной кислоты (PLA) в качестве конструкционного материала успешно применено для разработки прототипа таранной кости человека. В ходе экспериментальной работы установлен ряд закономерностей, определяющих взаимосвязь между технологическими параметрами печати и механическими характеристиками получаемых изделий. – Показано, что предел прочности при растяжении 3D-печатных образцов возрастает с 21 до 42 МПа при увеличении толщины слоя с 0,1 до 0,3 мм; однако дальнейшее повышение толщины слоя (с 0,2 до 0,3 мм) сопровождается снижением этого показателя. Согласно результатам дисперсионного анализа, наиболее значимым фактором, влияющим на предел прочности при растяжении, является скорость подачи материала, тогда как толщина слоя и температура сопла вносят меньший, но также существенный вклад. – Установлено, что увеличение скорости подачи PLA с 95 до 100 % способствует снижению пористости и уменьшению количества пустот за счет улучшенного сплавления слоев. В то же время дальнейшее повышение скорости подачи
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1