МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЯЧЕИСТЫХ СТРУКТУР ИЗ ТЕРМОПОЛИУРЕТАНА ТПУ 95А С УПРАВЛЯЕМОЙ ПОРИСТОСТЬЮ ДЛЯ ПРОТЕЗНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПЕРЕМЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ, ПОЛУЧЕННЫХ 3D-ПЕЧАТЬЮ

Функционально-градиентные материалы с управляемой пористостью на основе трижды периодических поверхностей минимальной энергии в сочетании с 3D-печатью открывают новые возможности для создания персонализированных протезных лайнеров переменной жесткости. В работе представлены исследования механических свойств ячеистых структур из термополиуретана ТПУ 95А, изготовленных 3D-печатью (FDM-технология), для применения в функционально-градиентных протезных лайнерах. Проведены циклические испытания на сжатие трех топологий — гироида, поверхности Шварца (Primitive) и сотовой структуры — при пористости 40 и 75% (размер ячейки 10 мм). Установлено, что минимальная печатаемая толщина стенки составляет 0,8 мм без дефектов. По результатам исследований топология гироида продемонстрировала наилучшие результаты модуля упругости, что составило 17 МПа для 40% пористости ячеек и 10 МПа для 75% пористости. Сотовая структура показала наименьшую жесткость и анизотропию. Полученные данные подтверждают возможность создания градиента жесткости за счет варьирования пористости гироидной структуры, что перспективно для персонализированных протезных изделий с оптимизированным распределением нагрузки.