A Study on the Effect of Multistage Toolpath in Fabricating a Customized Cranial Implant in Incremental Sheet Metal Forming
PDF (الإنجليزية)

كيفية الاقتباس

A Study on the Effect of Multistage Toolpath in Fabricating a Customized Cranial Implant in Incremental Sheet Metal Forming. (2023). مجلة الخوارزمي الهندسية, 19(3), 72-87. https://doi.org/10.22153/kej.2023.03.003

تواريخ المنشور

الملخص

لتشكيل التراكمي للصفيحات يقدم مرونه عاليه في تصنيع مختلف المنتجات مما يجعلها  خيار مثالي في عمليات النمذجه بالاضافه الى تصنيع المنتجات حسب المواصفات المطلوبه بتكلفة انتاجية قليله بالمقارنة مع الطرق التقليديه. لكن الاشكال التي يتم تصنيعها تتمثل بدقة قليلة ونقصان كبير في السمك النهائي. في هذه الورقة البحثية،  التشكيل النقطي المتراكم تم استخدامه لتصنيع زراعة طبية مصممة خصيصا لتلائم المنطقة المفقودة من الجمجمة بالاعتماد على  الصور المقطعية للجزء التشريحي للمريض. تم تقديم منهجيه لتصميم وتصنيع الزراعة الطبية. الهدف الرئيسي من هذا البحث هو تحليل ودراسة تأثير التشكيل على عدة مراحل بالمقارنة مع التشكيل على مرحلة واحدة من ناحية الدقة والتوزيع للسمك النهائي. النتائج النهائية بينت ان العينة التي تم تشكيلها على عدة مراحل اظهرت توزيع افضل للسمك مقارنة بالعينة التي تم تصنيعها من خلال مرحلة تشكيل واحدة. فيما يخص الدقة للجزء المصنع، تحليل الانحرافات اظهر ان التشكيل المتعدد ساهم في تحسين الدقة النهائية للشكل المصنع.

PDF (الإنجليزية)

المراجع

Baden, A. S. (2017). Optimization and Prediction of Process Parameters in SPIF that Affecting on Surface Quality Using Simulated Annealing Algorithm. Al-Khwarizmi Engineering Journal, 12(4),8192. https://doi.org/10.22153/kej.2016.05.005

Jabber, A. S. (2019). Investigation the Effect of Process Variables on the Formability of Parts Processed by Single Point Incremental Forming. Al-Khwarizmi Engineering Journal, 14(2), 58 70. https://doi.org/10.22153/kej.2018.12.003

Gatea, S., Ou, H., & McCartney, G. (2016, February 23). Review on the influence of process parameters in incremental sheet forming. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,87(1–4),479–499. https://doi.org/10.1007/s00170-016-8426-6

Lu, B., Ou, H., Shi, S. Q., Long, H., & Chen, J. (2014, December 11). Titanium based cranial reconstruction using incremental sheet forming. International Journal of Material Forming, 9(3), 361–370. https://doi.org/10.1007/s12289-014-1205-8

Lu, B., Xu, D. K., Liu, R. Z., Ou, H. A., Long, H., & Chen, J. (2015, March). Cranial Reconstruction Using Double Side Incremental Forming. Key Engineering Materials, 639, 535–542. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.639.535

Centeno, G., Bagudanch, I., Morales-Palma, D., García-Romeu, M., Gonzalez-Perez-Somarriba, B., Martinez-Donaire, A., Gonzalez-Perez, L., & Vallellano, C. (2017). Recent Approaches for the Manufacturing of Polymeric Cranial Prostheses by Incremental Sheet Forming. Procedia Engineering, 183, 180–187.

https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.059

Ambrogio, G., De Napoli, L., Filice, L., Gagliardi, F., & Muzzupappa, M. (2005, May). Application of Incremental Forming process for high customised medical product manufacturing. Journal of Materials Processing Technology, 162–163, 156–162. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.02.148

Boulila, A., Ayadi, M., Marzouki, S., & Bouzidi, S. (2017, November 30). Contribution to a biomedical component production using incremental sheet forming. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 95(5–8),2821–2833. https://doi.org/10.1007/s00170-017-1397-4

Milutinović, M., Lendjel, R., Baloš, S., Zlatanović, D. L., Sevšek, L., & Pepelnjak, T. (2021, January). Characterisation of geometrical and physical properties of a stainless steel denture framework manufactured by single-point incremental forming. Journal of Materials Research and Technology, 10, 605–623.

https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.12.014

Vanhove, H., Carette, Y., Vancleef, S., & Duflou, J. R. (2017). Production of thin Shell Clavicle Implants through Single Point Incremental Forming. Procedia Engineering, 183, 174–179. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.058

Araújo, R., Teixeira, P., Montanari, L., Reis, A., Silva, M. B., & Martins, P. A. (2014, October). Single point incremental forming of a facial implant. Prosthetics &Amp; Orthotics International,38(5),369–378. https://doi.org/10.1177/0309364613502071

Duflou, J., Verbert, J., Belkassem, B., Gu, J., Sol, H., Henrard, C., & Habraken, A. (2008). Process window enhancement for single point incremental forming through multi-step toolpaths. CIRP Annals, 57(1), 253–256. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2008.03.030

Duflou, J. R., Behera, A. K., Vanhove, H., & Bertol, L. S. (2013, April). Manufacture of Accurate Titanium Cranio-Facial Implants with High Forming Angle Using Single Point Incremental Forming. Key Engineering Materials, 549, 223–230. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.549.223

Liu, Z., Li, Y., & Meehan, P. A. (2014, July 23). Tool path strategies and deformation analysis in multi-pass incremental sheet forming process. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 75(1–4), 395–409. https://doi.org/10.1007/s00170-014-6143-6

Gonzalez, M. M., Lutes, N. A., Fischer, J. D., Woodside, M. R., Bristow, D. A., & Landers, R. G. (2019). Analysis of geometric accuracy and thickness reduction in multistage incremental sheet forming using digital image correlation. Procedia Manufacturing,34,950–960. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2019.06.105

Gajjar, S., Sisodia, V., Jagtap, R., More, K., & Kumar, S. (2020, September 27). Experimental Investigation on Geometric Accuracy and Surface Roughness of Formed Part in Multistage Single Point Incremental Forming (SPIF) Process. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 209–222. https://doi.org/10.1007/978-981-15-6619-6_22

Buonamici, F., Furferi, R., Genitori, L., Governi, L., Marzola, A., Mussa, F., & Volpe, Y. (2018, August 8). Reverse Engineering Techniques for Virtual Reconstruction of Defective Skulls: an Overview of Existing Approaches. Computer-Aided Design and Applications, 16(1), 103–112. https://doi.org/10.14733/cadaps.2019.103-112

Afonso, D., Alves de Sousa, R. & Torcato, R. Integration of design rules and process modelling within SPIF technology-a review on the industrial dissemination of single point incremental forming. Int J Adv Manuf Technol 94, 4387–4399 (2018). https://doi.org/10.1007/s00170-017-1130-3

Jeswiet, J., Micari, F., Hirt, G., Bramley, A., Duflou, J., & Allwood, J. (2005). Asymmetric Single Point Incremental Forming of Sheet Metal. CIRP Annals, 54(2), 88–114. https://doi.org/10.1016/s0007-8506(07)60021-3

Silva, M.B., Nielsen, P.S., Bay, N. et al. Failure mechanisms in single-point incremental forming of metals. Int J Adv Manuf Technol 56, 893–903 (2011). https://doi.org/10.1007/s00170-011-3254-1

Tisza M. General overview of sheet incremental forming. J Achiev Mater Manuf Eng 2012;55(1):113e20

حقوق الطبع والنشر:  يحتفظ مؤلفو الوصول المفتوح بحقوق الطبع والنشر لاعمالهم، ويتم توزيع جميع مقالات الوصول المفتوح بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License، والتي تسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط، بشرط ذكر العمل الأصلي بشكل صحيح. إن استخدام الأسماء الوصفیة العامة، والأسماء التجاریة، والعلامات التجاریة، وما إلی ذلك في ھذا المنشور، حتی وإن لم یتم تحدیدھ بشکل محدد، لا یعني أن ھذه الأسماء غیر محمیة بموجب القوانین واللوائح ذات الصلة. في حين يعتقد أن المشورة والمعلومات في هذه المجلة صحيحة ودقيقة في تاريخ صحتها، لا يمكن للمؤلفين والمحررين ولا الناشر قبول أي مسؤولية قانونية عن أي أخطاء أو سهو قد يتم. لا يقدم الناشر أي ضمان، صريح أو ضمني، فيما يتعلق بالمواد الواردة في هذه الوثيقة.