Navegação IPEN por assunto "3d printing"

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  • IPEN-DOC 27536

    GONÇALVES, MARIA C.C.; MERGULHAO, MARCELLO V. ; STOETERAU, RODRIGO L.; BATALHA, GILMAR F.; NEVES, MAURICIO D.M. . Análise de amostras da liga de titânio Ti6Al4V impressas por FSL para ensaios de microfresamento / Selective Laser Melting printed Ti6Al4V titanium alloy samples analysis for micro milling tests. In: INTERNATIONAL FORGING CONFERENCE, 23rd; NATIONAL SHEET METAL FORMING CONFERENCE, 22nd; INTERNATIONAL SHEET METAL FORMING CONFERENCE, 9th; BRDDRG CONGRESS, 6th; INTERNATIONAL CONFERENCE ON MATERIALS AND PROCESSES FOR RENEWABLE ENERGIES, 9th; INTERNATIONAL CONFERENCE ON SURFACE ENGINEERING IN MATERIAL FORMING, 2nd, October 2-4, 2019, Porto Alegre, RS. Proceedings... 2019.

    Abstract: A fabricação de peças metálicas via impressão 3D tem ganhado destaque pela sua eficácia na manufatura de geometrias complexas e com pouco consumo de material. Uma das estratégias de sinterização utilizadas para impressão 3D é a Fusão Seletiva a Laser (FSL), que consiste na completa fusão dos pós metálicos por meio de um feixe laser. As peças obtidas por esse processo apresentam uma superfície com ondulações periódicas e anisotropias relacionadas à direção da sinterização. No entanto, o efeito dessa ondulação e da anisotropia das peças nas suas propriedades mecânicas e na sua usinabilidade é pouco conhecido. Visto isso, este trabalho visa examinar amostras da liga de titânio Ti6Al4V impressas por FSL, mediante análises de dureza, rugosidade e por microscópio óptico para ensaios de microfresamento.

    Palavras-Chave: titanium alloys; hybrid systems; manufacturing; 3d printing

  • IPEN-DOC 27198

    SAVI, MATHEUS ; ANDRADE, MARCO A.B.; POTIENS, MARIA P.A. . Commercial filament testing for use in 3D printed phantoms. Radiation Physics and Chemistry, v. 174, p. 1-7, 2020. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2020.108906

    Abstract: There is a great demand for phantoms by many areas of knowledge to be used for teaching or daily work. However, commercial phantoms are expensive and hard to obtain, especially in countries going through development. As an alternative, 3D printing can be the way to produce less expensive and reliable 3D phantoms. The goal of this study is to evaluate 14 available commercial filaments, in order to find if and how they can be used in 3D printed phantoms in computed tomography. Each material was printed as a 2 cm edge cube with rectilinear pattern and 60, 80 and 100% infill. The 80% infill of five other patterns were also printed and compared. Each 100% infill cube was weighted and had its density calculated. After that, the cubes were scanned in a Philips CT Brilliance 6 with 120 kVp, 200 mA, 2 mm slices and standard reconstruction. At the center of each cube, a ~120 mm2 region of interest was set to measure the mean Hounsfield Unit (HU) and its standard deviation. The software Origin was used to plot HU results for rectilinear pattern, determine linear trends with its R2 and compare achieved values with HU tissue range from literature. To confirm the response of HU values of selected tested materials in CT imaging as a function of percentage infill, a phantom prototype of a finger was 3D printed. The HU of the tested materials ranged from −516.2 ± 7.3 to 329.8 ± 18.9. All human tissues could be mimicked making use of these materials, except cortical bone above ~350 HU and tooth parts. The most promising filament was PLA + Cu, due to the multiple infill configuration that allows the resulting HU range to represent from adipose and skin tissue to marrow bone.

    Palavras-Chave: 3d printing; phantoms; fabrication; filaments; radiology; computerized tomography

  • IPEN-DOC 26806

    SAVI, MATHEUS; BERTONCINI, MARCO A.; POTIENS, MARIA da P.A. . Commercial filament testing for use in 3D printed phantoms. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON DOSIMETRY AND ITS APPLICATIONS, 3rd, May 27-31, 2019, Lisboa, Portugal. Abstract... Lisboa, Portugal: C2TN, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, 2019.

    Abstract: Introduction With the popularization of 3D printing, many areas of knowledge are using this technology to create products and diminish costs, even in health segment. Commercial phantoms are expensive and hard to obtain in development countries. As alternative, 3D printed phantoms can be the way to produce inexpensive and reliable simulators aimed for dosimetry and teaching. That said, the objective of this study is to determine which of the available commercial fi laments can be used in 3D printing to mimic human tissue for use in 3D printed phantoms. Methods Fourteen 3D printing fi laments (ABS, ABS premium, PLA, PLA+Bone, PLA+aluminum, PLA+brass, PLA+cooper, SILK, HIPS, PETG, PVA, Wood, TPU and TPE) commercially available in Brazil had their attenuation tested, using computed tomography. Each material was printed as 2 centimeters edge cube with rectilinear pattern and 60, 80 and 100 percent infi ll. The cubes were scanned in a Philips CT Brilliance 6 with 120 kV, 200 mA, 2mm slices and standard reconstruction. At the center of each cube, an ~ 120 mm² region of interest were set to measure the mean Hounsfi eld Unit (HU) and the standard deviation value. For each material a graphic was plotted and the curve equation determined. Results The HU of the tested materials ranged from -516,2 ± 7,3 to 329,8 ± 18,9. All human tissues could be mimetized with these materials, except bone (mainly cortical bone). Considering the curve equation, the most promising fi lament was PLA+Cooper, due to the multiple infi ll confi guration that allows the resulting HU range to represent from adipose and skin tissue to marrow bone. With a two extruder printer may be possible add lung tissue to the model and make a 3D phantom more complex and accurate. Conclusions With these tested materials, is possible to construct various phantoms, simulating a wide range of tissues. However, any simulator with cortical bone is impaired because none fi lament achieve the required HU value (at least over 800 HU).

    Palavras-Chave: 3d printing; phantoms; fabrication; filaments; radiology; computerized tomography

  • IPEN-DOC 27826

    SAVI, M. ; VILLANI, D. ; ANDRADE, M.A.B.; RODRIGUES JUNIOR, O. ; POTIENS, M.P.A. . Study on attenuation of 3D printing commercial filaments on standard X-ray beams for dosimetry and tissue equivalence. Radiation Physics and Chemistry, v. 182, p. 1-7, 2021. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2021.109365

    Abstract: 3D printing techniques and materials have become widely available in the last couple of decades and remains an important topic of research as the equipments and supplements gets chipper. This study aims to evaluate the attenuation behaviour of several commercially available 3D printing filaments (ABS and PLA-based filaments and other polymers blends) over standard X-ray beams ranging from ~30 keV - to ~50 keV and comparing the experimental results with theoretical data of Cortical Bone, Soft Tissue and PMMA. It was used the transmission method to obtain experimental attenuation coefficients to all materials. HVL for the materials were also calculated. Results show that PLA-based printing filaments mixed with metals (Al, BRASS and Cu) has higher attenuation than pure PLA. Comparing the experimental data with theoretical cross section of Soft Tissue, Cortical Bone and PMMA, it was possible to observe that with the increase of beam energy, ABS-based and other blends’ attenuation behaviour agree with PMMA/Soft tissue. None of the studied materials showed agreement of attenuation with Cortical Bone. Some variations of PLA (SILK, Black and Bone) and some of the other blends of PETG and TPU showed good agreement with Soft Tissue/PMMA since about 30 keV and it can be concluded that these filaments can be used as substitute of PMMA for mimetizing soft tissue in 3D printed phantoms.

    Palavras-Chave: attenuation; coefficient of performance; photon beams; bone tissues; radiations; particle beams; phantoms; 3d printing

  • IPEN-DOC 27808

    VILLANI, D. ; RODRIGUES JUNIOR, O. ; MASCARENHAS, Y.M.; CAMPOS, L.L. . Study on electronic equilibrium of 137Cs gamma radiation for 3D printed phantoms using OSL dosimetry. Journal of Physics: Conference Series, v. 1826, p. 1-6, 2021. DOI: 10.1088/1742-6596/1826/1/012057

    Abstract: With the popularization of 3D printing technologies, it is now possible to develop patient specific simulators and various other accessories using this technology in medical physics and dosimetry. This work aims to evaluate the electronic equilibrium of 3D printed phantoms using PLA and ABS filaments compared to PMMA for 137Cs gamma rays using OSL dosimetry. A Landauer microStar ii commercial OSL system was commissioned and it was used nanoDot dosimeters. Phantom plates with 2.5, 3.0 and 5.0 mm thickness were used to obtain electronic equilibrium for 137Cs gamma rays. Measurements were compared with PMMA measurements at standard conditions. Results show that measurements with ABS and PLA thicknesses of 2.5 and 3.0 mm presents dosimetry results within irradiation uncertainty. More accuracy is obtained using 3.0 mm for both PLA and ABS phantoms, with differences in less than 0.5%. It can be concluded that PLA and ABS 3D phantom plates has similar properties of PMMA for 137Cs gamma rays dosimetry and can be used for developing dosimetry accessories for this energy photon beam.

    Palavras-Chave: phantoms; 3d printing; gamma radiation; photoluminescence; dosimetry

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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