Elasticità e resistenza di uno scaffold osseo vetro-ceramico stampato in 3D mediante analisi a elementi finiti basati su scansioni microtomografiche

In the following work finite element analysis are carried out with the purpose of evaluate the mechanical behaviour of a Bioglass scaffold for bone regeneration, manufactured by the Robocasting technology. Since a load bearing device is under study, the focus is on the assessment of the ultimate strength. Ideal robocasted scaffold geometries, created by mean of a CAD technique, are submitted to analysis to provide a prediction model of the relation between different printing parameters and the resulting mechanical properties. Subsequently simulations on reconstructed scaffolds based upon micro-CT scans are performed in order to investigate the influence of the fabrication process on the resulting mechanical behaviour.

Nel seguente lavoro sono state condotte analisi ad elementi finiti con lo scopo di valutare il comportamento meccanico di uno scaffold in Biovetro per la rigenerazione ossea, fabbricato mediante la tecnica del Robocasting. Poiché l’oggetto dello studio è un dispositivo che sostiene carichi, l’attenzione è rivolta alla stima della resistenza a rottura. Delle geometrie ideali di scaffold ottenuti da Robocasting, create mediante una tecnica CAD, sono sottoposte alle analisi per fornire un modello predittivo della relazione tra diversi parametri di stampa e le conseguenti proprietà meccaniche. Successivamente sono svolte simulazioni su scaffold ricostruiti sulla base di scansioni micro-CT con lo scopo di studiare l’influenza del processo di produzione sul comportamento meccanico risultante.