Influence du procédé de mise en forme additif sur les propriétés mécaniques et biologiques d’un alliage de titane, pour une application prothétique supra-implantaire en odontologie - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Mechanical and biological properties of a titanium alloy built by additive manufacturing for implant-supported prosthesis in dentistry

Influence du procédé de mise en forme additif sur les propriétés mécaniques et biologiques d’un alliage de titane, pour une application prothétique supra-implantaire en odontologie

Résumé

Selective laser melting (SLM) is an additive manufacturing used to build metallic parts. In prosthetic dentistry, SLM may be use to obtain implant-supported prosthesis (ISP) in titanium alloy. Nevertheless, before inserting these devices into the oral cavity, it is relevant to know how this new manufacturing process could influence the behavior of these parts. In the oral environment, the parts need to tolerate the repeated mechanical loadings during masticationand also provide a good stability of the peri-implant tissues.Therefore, the main objective of this work is to evaluate the mechanical and biological properties of Ti6Al4V parts obtained by SLM. In order to improve the bioactivity of a surface shaped by SLM, the secondary objective is the synthesis and characterization of a nanostructured Ti6Al4V surface by anodic oxidation.This thesis work is built in 3 parts, each of them has been the subject of an international publication.The 1st chapter aims at presenting the SLM process and at evaluating the mechanical properties of a titanium alloy obtained by SLM (Ti6Al4V-SLM). The second chapter aims at analyzing the influenceof Ti6Al4V-SLM surfaces on in vitro cellular response of fibroblasts. The last chapter initiates new perspectives by proposing to modify by anodization Ti6Al4V-SLM surfaces. Results show that SLM Ti6Al4V built with the right parameters and followed by recommended heat treatment and mechanical finishing is compatible with an ISP application. Anodization may be a promising modification to enhance the bioactivity of the Ti6AL4V SLM surfaces even if other experimentations are necessary to confirm the presented results.
Le procédé de fusion laser sélective (SLM) consiste à élaborer des pièces métalliques par ajout de matière. En odontologie, il pourrait permettre la réalisation de pièces prothétiques implanto-portées (PPIP) en alliage de titane. Avant d’insérer ces dispositifs dans la cavité buccale, il faut vérifier comment cette technique de fabrication influence le comportement des pièces produites. Puisque les PPIP doivent supporter les contraintes développées pendant la mastication et garantir un comportement favorable des tissus gingivaux, l’objectif principal de ce travail est d’évaluer les propriétés mécaniques et biologiques des pièces en Ti6Al4V obtenues par SLM. Afin d’améliorer la bioactivité de ces dernières, l’objectif secondaire est la synthèse et la caractérisation d’une surface de Ti6Al4V nanostructurée par oxydation anodique. Cette thèse est construite en 3 parties qui ont chacune fait l’objet d’une publication dans des revues indexées. Après une présentation du procédé SLM, le 1er chapitre permet d’étudier les propriétés mécaniques d’un alliage de titane mis en forme par SLM (Ti6Al4V-SLM). Le 2ème chapitre a pour but d’analyser la réponse cellulaire in vitro de cellules fibroblastiques au contact direct d’une surface de Ti6Al4V-SLM. Le dernier chapitre permet d’amorcer de nouvelles perspectives biologiques en modifiant une surface de Ti6Al4V-SLM par anodisation. A l’issue de ce travail, il est possible de conclure que le Ti6Al4V-SLM mis en forme selon des paramètres de fabrication optimisés et des posttraitements adéquats est compatible avec la production de PPIP. L'anodisation est une modification prometteuse pour améliorer la bioactivité des surfaces de Ti6AL4V-SLM.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03956370 , version 1 (25-01-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03956370 , version 1

Citer

Marie-Joséphine Crenn. Influence du procédé de mise en forme additif sur les propriétés mécaniques et biologiques d’un alliage de titane, pour une application prothétique supra-implantaire en odontologie. Santé. Université Paris-Nord - Paris XIII, 2022. Français. ⟨NNT : 2022PA131015⟩. ⟨tel-03956370⟩
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