2025/08/19
Two-Month In Vitro Degradation of 3D-Printed Biodegradable FeMnC Alloys for Biomedical Applications
Cherqaoui, A.; Nguyen Cao, Q.; Paternoster, C.; Gélinas, S.; Bieda, M.; Jarzebska, A.; Blais, C.; Mantovani, D. (2025). Two-Month In Vitro Degradation of 3D-Printed Biodegradable FeMnC Alloys for Biomedical Applications. Degradation Behavior of Biodegradable Metals for Medical Applications, vol. 77, mars 2025, 4414-4429.
Au cours de la dernière décennie, les implants biorésorbables à base de Fe-Mn ont suscité un intérêt considérable en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques, notamment leur ductilité et leur résistance, ainsi que de leur capacité à se dégrader sur des périodes de guérison moyennes à longues, éliminant ainsi le besoin de chirurgies secondaires pour retirer l’implant. Cependant, leur lente dégradation dans des conditions physiologiques limite leur utilisation pratique, en particulier pour les implants destinés à une dégradation à court terme. La fabrication additive permet une production rapide avec des compositions sur mesure, offrant des avantages par rapport aux méthodes de moulage traditionnelles. Toutefois, la structure, la microstructure, le comportement de dégradation et les propriétés mécaniques sont connus pour être influencés par les procédés de fabrication. Dans ce contexte, la présente étude examine le comportement de dégradation d’alliages FeMnC imprimés en 3D par fusion sur lit de poudre au laser, en utilisant des densités d’énergie volumique comprises entre 75 J/mm³ et 87 J/mm³. Les relations entre microstructure et taux de dégradation ont été explorées au moyen de caractérisations microstructurales (MEB, DRX, EBSD) et de tests d’immersion statique dans une solution de Hanks modifiée pendant 60 jours. L’XRD a confirmé une microstructure entièrement austénitique dans toutes les conditions, tandis que le MEB et l’EBSD ont révélé des structures affinées le long de la direction de fabrication. L’alliage imprimé à 87 J/mm³ a présenté le taux de dégradation le plus faible pour les deux périodes d’immersion, avec des valeurs proches de 0,04 mm/an après 14 jours et de 0,03 mm/an après 60 jours.