Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Optimization of fibres spacing of particular layers in 3D printing

Aleksandra Iskrzyńska

Abstract

The aim of present study was development of the programme for optimization of fibres spacing within particular layer in 3D printed scaffolds with open porosity which are used in the field of tissue engineering. The programme was written in MATLAB environment based on the pre-generated GCode of the rectangular layers with 0/90 degrees pattern. In this study, there was presented the comparison between virtual and 3D printed models, both, before and after the optimization algorithm was applied. Following the rapid prototyping method, called Fused Decomposition Modelling (FDM), the tangible models were fabricated using the 3D printer named Bioscaffolder. The quality control was done both in macro and in micro scale using the microcomputed tomography. The fabricated models were quantitively compared to virtual model from external dimensions point of view but also for each layer separately. Moreover, the influence on mechanical properties of the scaffold due to the fibres spacing optimization was investigated. The obtained results show the improvement of the scaffold’s external shape in modified samples. It was noticed that analysed samples of optimized structures are characterised by increased pore size and porosity. Also the mechanical properties are affected, however these changes are mostly depended on the parameter named distance_value defined by the user.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Aleksandra Iskrzyńska (FEIT/IRMT) Aleksandra Iskrzyńska,, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology (FEIT/IRMT)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Title in Polish
Optymalizacja rozmieszczenia włókien w poszczególnych warstwach metodą druku 3D
Supervisor
Wojciech Święszkowski (FEIT) Wojciech Święszkowski,, Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Certifying unit
Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Affiliation unit
The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology (FEIT/IRMT)
Study subject / specialization
, Inżynieria Biomedyczna (Biomedical Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
27-06-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Wojciech Święszkowski (FEIT) Wojciech Święszkowski,, Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT) Piotr Bogorodzki (FEIT/IRMT) Piotr Bogorodzki,, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology (FEIT/IRMT)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Keywords in Polish
Inżynieria tkankowa, GCode, druk 3D, szybkie prototypowanie.
Keywords in English
Tissue engineering, GCode, 3D printing, rapid prototyping.
Abstract in Polish
Celem pracy było stworzenie programu do optymalizacji rozmieszczenia włókien w poszczególnych warstwach podczas wytwarzania trójwymiarowych struktur z otwartą porowatością metodą druku 3D. Program został stworzony w środowisku MATLAB i opiera się na modyfikacji wstępnie wygenerowanego GCodu dla modeli o prostokątnym kształcie warstw i orientacją 0/90 stopni. Następnym etapem było porównanie modeli wirtualnych oraz rzeczywistych bez i z wykorzystaniem zaproponowanych procedur. Modele rzeczywiste wytworzono wykorzystując technikę szybkiego prototypowania – metodę kształtowania uplastycznionym polimerem - FDM (ang. Fused Deposition Modelling). Natomiast wytworzenie modeli rzeczywistych zostało zrealizowane za pomocą drukarki 3D - Bioscaffolder. Ocena jakości i dokładności odwzorowania obejmowała obserwacje makroskopowe oraz obserwacje w skali mikro za pomocą mikrotomografii komputerowej. Wygenerowane modele poddano analizie pod kątem dokładności dopasowania kształtu zewnętrznego całego modelu, a także na poziomie poszczególnych warstw. Ponadto zbadano jak mikroprzemieszczenia związane z optymalizacją rozmieszczenia włókien wpłynęły na właściwości mechaniczne rusztowania tkankowego. Jednakże, zmiany te w dużym stopniu zależą od wartości distance_value wprowadzonego przez użytkownika.
File
  • File: 1
    praca_iskrzynska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 35253

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTc53f5aaa784845ff89f6582b59682de6/
URN
urn:pw-repo:WUTc53f5aaa784845ff89f6582b59682de6

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page