Superkomputer KDM: Zastosowania

Celem projektu jest zbadanie wpływu modyfikacji geometrycznych w porowatych materiałach z mikrostrukturą na ich makroskopowe właściwości mechaniczne. Materiały tego typu – zazwyczaj wykonane z metali metodami addytywnymi – znajdują zastosowanie m. in. w medycynie przy wytwarzaniu specjalistycznych implantów . Do tego celu wykorzystywane są często stopy tytanu i kobaltu, wykonywane w technologii SLM (selective laser melting – selektywne topienie laserowe) o mikrostrukturze kratownicowej lub ramowej. Z uwagi na konieczność przerastania takiego implantu tkanką kostną, geometria mikrostruktury podlega istotnym ograniczeniom w zakresie porowatości i rozmiaru porów. Często występującymi problemami jest nieodpowiednia sztywność implantu w stosunku do kości naturalnej, odporność implantu na ścieranie i korozję biologiczną, trwałość zmęczeniowa, pękanie i inne. Badania oparte na obliczeniach numerycznych i doświadczalnych próbach niszczących mają na celu zwiększenie wiedzy na temat wpływu szczegółów mikrostruktury materiału na jego właściwości makroskopowe. Uzyskana wiedza pozwoli na swobodne kształtowanie żądanych cech mechanicznych wynikowego materiału poprzez świadome projektowanie mikrostruktury przy zachowaniu niezbędnych ograniczeń.