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Fused filament fabrication-3D printing of poly-ether-ether-ketone (PEEK) spinal fusion cages

偷看 熔丝制造 材料科学 融合 3D打印 复合材料 结晶度 乙醚 聚合物 制作 聚醚醚酮 有机化学 医学 语言学 哲学 化学 替代医学 病理
作者
Akshay Saini,Karim Elhattab,Sudeep Kumar Gummadi,G. Nadkarni,Prabaha Sikder
出处
期刊:Materials Letters [Elsevier]
卷期号:328: 133206-133206 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.matlet.2022.133206
摘要

Fused Filament Fabrication (FFF)-3D printing can be a powerful manufacturing tool for developing design-specific and patient-specific medical implants. In this study, we used the FFF to 3D print a high-performance polymer known as Poly-ether-ether-ketone (PEEK) for a load-bearing application. Specifically, we 3D printed resilient PEEK interbody fusion cages, a critical implant in spinal fusion surgeries. However, the FFF of PEEK structures is challenging because PEEK requires high melting temperatures and is prone to warping and incomplete crystallization, negatively affecting the fusion cages' strength. Hence, for the first time, in this study, we vary critical FFF processing parameters such as nozzle, chamber, and bedplate temperature and analyze their influence on the cages' mechanical and thermal properties. Our results indicate that increasing thermal parameters helps better layer fusion and adhesion and augments the cages' crystallinity, thus enhancing their mechanical properties.
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