激光選區(qū)融化成形多孔硬骨支架的建模、仿真及實驗研究
發(fā)布時間:2021-12-10 20:34
金屬3D打印技術(shù)成為當(dāng)前最具有發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展前景的工業(yè)制造技術(shù)之一,通過激光選區(qū)融化(SLM)技術(shù),選取合理的燒結(jié)參數(shù),將金屬粉末燒結(jié)成型。建立了不同孔徑的多孔支架復(fù)雜三維模型,并通過有限元分析進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變的模擬分析,獲得了優(yōu)化后的多孔支架三維模型,為后續(xù)的實驗研究分析建立理論基礎(chǔ),然后通過SLM燒結(jié)技術(shù)制備316L不銹鋼多孔支架,通過后期熱處理實驗、壓縮試驗、金相實驗,對多孔試樣進(jìn)行力學(xué)性能分析、硬度測試以及表面微觀組織分析。通過模擬分析獲得優(yōu)化后的多孔支架孔徑尺寸,獲得了更適于人體骨骼缺損部位承重的多孔支架,可對后續(xù)研究進(jìn)行指導(dǎo)。實驗研究發(fā)現(xiàn)300μm孔徑支架強(qiáng)度和彈性模量都高于天然骨,而成形多孔結(jié)構(gòu)的金屬件保證了骨骼修復(fù)體的生物力學(xué)性能,具有良好的力學(xué)性能。
【文章來源】:稀有金屬材料與工程. 2020,49(08)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
316L不銹鋼粉末掃描電鏡形貌照片
不同孔徑的植入體3D支架實體模型
SLM成型不同孔徑的316L不銹鋼多孔支架
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SLM制備的Ti-6Al-4V人工骨支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與力學(xué)性能分析[J]. 楊文靜,烏日開西·艾依提,王娟,滕勇. 稀有金屬材料與工程. 2017(10)
[2]激光3D打印制備多孔結(jié)構(gòu)不銹鋼的組織及壓縮性能研究[J]. 王健飛,陳長軍,王曉南,張敏,陳文剛,李洋,盧冠辰,文鳳. 機(jī)械工程學(xué)報. 2016(21)
[3]多次涂覆復(fù)合磷酸鹽多孔陶瓷的表面結(jié)構(gòu)和細(xì)胞相容性[J]. 劉斌,董寅生,吳紅艷,蘇靜,林萍華,郭宗科. 無機(jī)材料學(xué)報. 2014(02)
[4]粉末特性對選擇性激光熔化成形不銹鋼零件性能的影響研究[J]. 魏青松,王黎,張升,趙曉,史玉升. 電加工與模具. 2011(04)
本文編號:3533346
【文章來源】:稀有金屬材料與工程. 2020,49(08)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
316L不銹鋼粉末掃描電鏡形貌照片
不同孔徑的植入體3D支架實體模型
SLM成型不同孔徑的316L不銹鋼多孔支架
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SLM制備的Ti-6Al-4V人工骨支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與力學(xué)性能分析[J]. 楊文靜,烏日開西·艾依提,王娟,滕勇. 稀有金屬材料與工程. 2017(10)
[2]激光3D打印制備多孔結(jié)構(gòu)不銹鋼的組織及壓縮性能研究[J]. 王健飛,陳長軍,王曉南,張敏,陳文剛,李洋,盧冠辰,文鳳. 機(jī)械工程學(xué)報. 2016(21)
[3]多次涂覆復(fù)合磷酸鹽多孔陶瓷的表面結(jié)構(gòu)和細(xì)胞相容性[J]. 劉斌,董寅生,吳紅艷,蘇靜,林萍華,郭宗科. 無機(jī)材料學(xué)報. 2014(02)
[4]粉末特性對選擇性激光熔化成形不銹鋼零件性能的影響研究[J]. 魏青松,王黎,張升,趙曉,史玉升. 電加工與模具. 2011(04)
本文編號:3533346
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