Ứng dụng công nghệ đùn lắng đọng trên vật vật liệu polymer ceramic composite

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
---------------

Môn học:
Phương pháp nghiên cứu khoa học

BÀI TẬP
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐÙN LẮNG ĐỌNG TRÊN VẬT
VẬT LIỆU POLYMER-CERAMIC COMPOSITE

HVTH : TRỊNH VĂN THÁI - 11040401
LỚP: CAO HỌC CHẾ TẠO MÁY 2011

TP HCM, THÁNG 11 NĂM 2010


1/ Giả thuyết khoa học:
Sử dụng vật liệu Polymer-ceramic một loại vật liệu kết hợp bởi chất nền polymer
và vật liệu gốm sứ ceramic để tạo ra hợp chất Polymer-ceramic composite. Hợp
chất này được sử dụng thay cho nhựa nhiệt dẻo truyền thống để tạo ra những sản
phẩm có cơ tính và chất lượng tốt hơn bằng phương pháp FDM ( Đùn lắng đọng
vật liệu).
2/ Lý do chọn đề tài
Trên thế giới công nghệ tạo mẫu nhanh (rapid prototype) đã phát triển mạnh và đạt
được những thành tựu nhất định. Trong khi ở Việt Nam vẫn chỉ nằm ở giới hạn
nghiên cứu. Trên thế giới vẫn sử dụng vật liệu nhựa nhiệt dẻo trong các máy FDM
hiện tại. Vật liệu Composite vẫn là một thử thách công nghệ. Việc sử dụng vật liệu
Poplymer-ceramic sẽ tạo một bước đột phá trong công nghệ tạo mẫu nhanh FDM.
3/ Tóm tắt đề tài
Việc thay thế vật liệu nhiệt dẻo trong công nghệ FDM bằng vật liệu Polymerceramic composite vốn có cơ tính tốt hơn sẽ tạo ra những sản phẩm có chất lượng

cao hơn. Việc thay đổi vật liệu này sẽ thay đổi kết cấu máy FDM đặc biệt là đầu
đùn và nhiệt độ hóa dẻo của vật liệu mới này. Đề tài này sẽ tập trung nghiên cứu
hai vấn đề chính là sự thay đổi kết cấu đầu dùn cho vật liệu composite và tính toán
nhiệt độ hóa dẻo tối ưu cho quá trình dùn.
4/ Kết quả đạt được
- Kết cầu đầu đùn phù hợp với vật liệu mới Polymer- ceramic composite.
- Tính toán được quá trình gia nhiệt để tạo ra một nhiệt độ tối ưu để tạo dẻo vật
liệu Polymer- ceramic composite cho quá trình đùn.
5/ Hình ảnh hiển thị kết quả tìm kiếm từ Google scholar.


Danh sách 15 bài viết khoa học có liên quan đến từ khóa và nguồn gốc của bài
viết.
1/ Structural and material approaches to bone tissue engineering in powderbased three-dimensional printing.
A. Butscher, M. Bohner, S. Hofmann, L. Gauckler, R. Müller.
a. RMS Foundation, Bischmattstrasse 12, CH-2544 Bettlach, Switzerland
b. Institute for Biomechanics, ETH Zurich, Wolfgang-Pauli-Strasse 10, CH8093 Zurich, Switzerland
c. Institute for Nonmetallic Inorganic Materials, ETH Zurich, WolfgangPauli-Strasse 10, CH-8093 Zurich, Switzerland
Received 1 July 2010. Revised 9 September 2010. Accepted 28 September 2010.
Available online 2 October 2010.
2/ Fabrication of individual scaffolds based on a patient-specific alveolar bone
defect model
Jinghui Li, Lei Zhang, Shengyi Lv, Shengjie Li, Na Wang, Zhenting Zhang


a. Department of Prosthodontics, School of Stomatology, Capital
Medical University, Tian Tan Xi Li No. 4, Beijing 100050, China
b. b. Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University,
Beijing 100084, China
Received 11 August 2010. Revised 27 October 2010. Accepted 29 October 2010.

Available online 5 November 2010.
3/ Effect of processing conditions on the bonding quality of FDM polymer
filaments
Q. Sun, G.M. Rizvi, C.T. Bellehumeur, P. Gu,
a. Jacobs Canada Inc., Calgary, Canada
b. Faculty of Engineering and Applied Science, University of Ontario
Institute of Technology, Oshawa, Canada
c. Schulich School of Engineering, University of Calgary, Calgary, Canada
4/ Hyaluronan-based heparin-incorporated hydrogels for generation of
axially vascularized bioartificial bone tissues: in vitro
and in vivo evaluation in a PLDLLA–TCP–PCL-composite system
Subha N. Rath • Galyna Pryymachuk •
Oliver A. Bleiziffer, Christopher X. F. Lam, Andreas Arkudas, Saey T. B. Ho,
Justus P. Beier, Raymund E. Horch, Dietmar W. Hutmacher, Ulrich
KneserDamascus, Syria
Received: 4 November 2010 / Accepted: 16 March 2011 / Published online: 30
March 2011
Springer Science+Business Media, LLC 2011
5/ Composites by rapid prototyping technology
S. Kumar , J.-P. Kruth


a. CSIR National Laser Centre, Pretoria, South Africa
b. Division PMA, Dept. of Mechanical Engineering, Katholieke
Universiteit Leuven, Belgium
Received 15 June 2009. Accepted 26 July 2009. Available online 6 August 2009.
6/ Comparison of Human alveolar osteoblasts cultured on polymer-ceramic
composite scaffolds and tissue culture plates
Z. Yefang,D.W. Hutmacher , S.-L. Varawan, L.T. Meng
a.

Department of Biological Sciences, National University of Singapore,
Singapore 119260, Singapore

b.

Tissue Engineering Lab, Division of Bioengineering, National University
of Singapore, Singapore 119260, Singapore

c.

Department of Orthopedic Surgery, Yong Loo Lin School of Medicine,
National University of Singapore, Singapore 119260, Singapore

d.

Department of Restorative Dentistry, Faculty of Dentistry, National
University of Singapore, Singapore 119260, Singapore

Accepted 30 August 2006. Available online 20 November 2006.
7/ Development of controlled porosity polymer-ceramic composite scaffolds
via fused deposition modeling
Samar Jyoti Kalita, Susmita Bose, Howard L. Hosick, Amit Bandyopadhyay
a. School of Mechanical and Materials Engineering, Washington State
University, Pullman, WA 99164, USA
b. School of Molecular Biosciences, Washington State University, Pullman,
WA 99164, USA
Available online 29 August 2003.

8/ Indirect solid free form fabrication of local and global porous, biomimetic
and composite 3D polymer-ceramic scaffolds
J.M Taboas, .D Maddox, P.H Krebsbach, S.J Hollister
a. Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, Rm
3304 GG Brown Bldg, 2520 Hayward, Ann Arbor, MI 48109, USA
b. Department of Oral Medicine, Pathology and Oncology, School of
Dentistry, University of Michigan, 1011 N University Ave, Room G-018,
Ann Arbor, MI 48109, USA
c. Department of Biomedical Engineering, The University of Michigan,
Room 3304, GG Brown Building 2520, Hayward Street, Ann Arbor, MI
48109, USA
d. Oral Surgery Section, Medical School, University of Michigan, Ann
Arbor, MI 48109, USA
e. Department of Mechanical Engineering, University of Michigan, Ann
Arbor, MI 48109, USA
Received 15 April 2002. Accepted 4 July 2002. Available online 30 August 2002.
9/ Rapid prototyping and manufacturing for tissue engineering scaffolds
P.J.S. Bartolo1, H. Almeida2, T. Laoui3
a.

1

Institute for Polymers and Composites, Department of Mechanical

Engineering, School of Technology and Management, Leiria Polytechnic
Institute,
b.

2

Portugal.

Institute for Polymers and Composites, Department of Mechanical

Engineering, School of Technology and Management, Leiria Polytechnic
Institute,

Portugal.

c. 3Department of Manufacturing and Systems, School of Engineering and
Built Environment, University of Wolverhampton, Wolverhampton, UK


Online Date: Tuesday, June 23, 2009
10/ Composite PLDLLA/TCP Scaffolds for Bone Engineering: Mechanical
and In Vitro Evaluations
C. X. F. Lam, R. Olkowski, W. Swieszkowski, K. C. Tan, I. Gibson and D. W.
Hutmacher
11/ Three-dimensional printing of porous ceramic scaffolds for bone
tissue engineering
Hermann Seitz, Wolfgang Rieder, Stephan Irsen, Barbara Leukers, Carsten
Tille
Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials
Article first published online: 24 JUN 2005
12/ Modeling of porous structures for rapid prototyping of tissue engineering
scaffolds
THE INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING
TECHNOLOGY
Antonio Armillotta and Ralph Pelzer
13/ Three-Dimensional Porous Polymer Scaffolds for Tissue Engineering

Application
Jing Wang
Submitted in fulfilment of the requirements for the Degree of
Doctor of Philosophy, DEAKIN UNIVERSITY
14/ Investigation of the mechanical properties and porosity relationships in
fused deposition modelling-fabricated porous structures


Ker Chin Ang, (School of Mechanical and Production Engineering, Nanyang
Technological University, Singapore), Kah Fai Leong, (School of Mechanical and
Production Engineering, Nanyang Technological University, Singapore), Chee Kai
Chua,

(School

of

Mechanical

and

Production

Engineering,

Nanyang

Technological University, Singapore), Margam Chandrasekaran, (Singapore
Institute of Manufacturing Technology, A*Star, Singapore)
15/ Design and preparation of bone tissue engineering scaffolds with porous

controllable structure
JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY--MATERIALS
SCIENCE EDITION
Volume 24, Number 2, 174-180, DOI: 10.1007/s11595-009-2174-5