State of the art in the use of bioceramics to elaborate 3D structures using robocasting

Abstract

Robocasting, também conhecido como Direct Ink Writing, é uma técnica de fabricação aditiva (AM), que inclui extração direta de sistemas coloidais, que consiste na exposição de camadas e um controlador controlado por computador de uma mídia altamente concentrada nesta extrusão. Este artigo apresenta uma visão geral das contribuições e desafios no desenvolvimento de biomateriais cerâmicos tridimensionais (3D) por esse método de impressão. O estado da arte em diferentes biocerâmicas como alumina, zircônia, fosfato de vidro, vidro / vitrocerâmica e compostos é avaliado e discutido em relação a suas aplicações e comportamento biológico, em uma pesquisa que produziu desde uma produção de próteses dentárias personalizadas a biofabricantes 3D humanos tecidos.Embora o robocasting represente uma interrupção na fabricação de estruturas porosas, como os andaimes para a Engenharia de Tecidos (TE), muitas vantagens ainda são necessárias, mas ainda são divulgadas, essa técnica já está usando a utilização de peças densas. Assim, são necessárias estratégias para a fabricação de biocerâmica densificada, com o objetivo de ampliar as possibilidades dessa técnica de AM. As vantagens e desvantagens e também perspectivas futuras da aplicação do robocasting no processamento biocerâmico também são exploradas.

Binder Jetting 3D Printing of Binary Cement—Siliceous Sand Mixture

“…Its usage for concrete printing has reduced the cost by up to 60% based on the removal of formwork [11,12]. Robocasting and binder jetting are the two most adaptable techniques of AM in the field of construction, the former being mainly categorized in terms of material extrusion-based printing techniques [13], where interfacial porosity and low printing accuracy represent some specific drawbacks [14].…”

Enhanced mechanical performance and bioactivity in strontium/copper co-substituted diopside scaffolds

“…Additive manufacturing (AM) technology allows the fabrication of scaffolds with tailored geometries and is increasingly being used in clinical treatments [23]. Robocasting is an AM technology based on the direct extrusion of slurry that allows the fabrication of ceramic green bodies in diverse and complex forms, which circumvents the limitations of conventional scaffold production techniques to accommodate complicated bone defects [24,25]. Traditionally, a nozzle with a circular outlet is used to print scaffolds in woodpile structures or similar geometries, which leads to stress concentration and is not conducive to manufacturing a high-strength scaffold, whereas a nozzle with a square outlet can overcome this drawback.…”

Biocompósitos de goma gelana dopada com Eu>sup<3+>/sup< e nanocristais de celulose para impressão 3D

“…Esquema mostrando as etapas principais da manufatura aditiva, desde a preparação do material, modelamento da geometria e obtenção de uma peça por deposição de camadas sucessivas de material. Fonte: adaptado de Daguano et al 67 ecologicamente corretos e amplas faixas de aplicações possíveis, os biopolímeros têm sido estudados como matérias-primas renováveis e de baixo custo para o desenvolvimento de uma vasta gama de materiais biodegradáveis à base de polissacarídeos ou proteínas 3 .…”

“…A impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, é uma técnica que envolve a deposição controlada de camadas sucessivas de um material com posicionamento preciso para a formação de uma estrutura tridimensional de forma automatizada, permitindo um melhor controle do formato e da porosidade do objeto em comparação com outros métodos de fabricação 67 . Dentro dessa área está a bioimpressão, que é usada para fabricar estruturas tridimensionais multicamadas a partir de materiais biológicos, geralmente células e biomoléculas, por meio da manufatura aditiva, para a obtenção de materiais com geometrias altamente complexas, alta resolução e tamanhos de poros controlados com precisão e distribuídos uniformemente pelos objetos, podendo ser aplicada em diversas áreas 68 .…”

“…Esquema mostrando as etapas principais da manufatura aditiva, desde a preparação do material, modelamento da geometria e obtenção de uma peça por deposição de camadas sucessivas de material. Fonte: adaptado de Daguano et al 67 .…”