激光选区融化成形多孔硬骨支架的建模、仿真及实验研究

发布时间：2021-12-10 20:34

　　金属3D打印技术成为当前最具有发展潜力和发展前景的工业制造技术之一,通过激光选区融化（SLM）技术,选取合理的烧结参数,将金属粉末烧结成型。建立了不同孔径的多孔支架复杂三维模型,并通过有限元分析进行应力、应变的模拟分析,获得了优化后的多孔支架三维模型,为后续的实验研究分析建立理论基础,然后通过SLM烧结技术制备316L不锈钢多孔支架,通过后期热处理实验、压缩试验、金相实验,对多孔试样进行力学性能分析、硬度测试以及表面微观组织分析。通过模拟分析获得优化后的多孔支架孔径尺寸,获得了更适于人体骨骼缺损部位承重的多孔支架,可对后续研究进行指导。实验研究发现300μm孔径支架强度和弹性模量都高于天然骨,而成形多孔结构的金属件保证了骨骼修复体的生物力学性能,具有良好的力学性能。 

【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2020,49(08)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

316L不锈钢粉末扫描电镜形貌照片

不同孔径的植入体3D支架实体模型

SLM成型不同孔径的316L不锈钢多孔支架

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SLM制备的Ti-6Al-4V人工骨支架的结构设计与力学性能分析[J]. 杨文静,乌日开西·艾依提,王娟,滕勇.  稀有金属材料与工程. 2017(10)
[2]激光3D打印制备多孔结构不锈钢的组织及压缩性能研究[J]. 王健飞,陈长军,王晓南,张敏,陈文刚,李洋,卢冠辰,文凤.  机械工程学报. 2016(21)
[3]多次涂覆复合磷酸盐多孔陶瓷的表面结构和细胞相容性[J]. 刘斌,董寅生,吴红艳,苏静,林萍华,郭宗科.  无机材料学报. 2014(02)
[4]粉末特性对选择性激光熔化成形不锈钢零件性能的影响研究[J]. 魏青松,王黎,张升,赵晓,史玉升.  电加工与模具. 2011(04)



本文编号：3533346