| 3D打印多孔钛支架微观孔隙结构和力学性能 |
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| 引用本文： | 冯辰栋,夏宇,李祥,王成焘. 3D打印多孔钛支架微观孔隙结构和力学性能[J]. 医用生物力学, 2017, 32(3): 256-260 |
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| 作者姓名： | 冯辰栋 夏宇 李祥 王成焘 |
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| 作者单位： | 上海交通大学 机械与动力工程学院,上海交通大学 机械与动力工程学院,上海交通大学 机械与动力工程学院,上海交通大学 机械与动力工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51475293） |
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| 摘 要： | 目的研究3D打印技术制造的钻石分子结构多孔钛支架的微观孔隙结构和力学性能,指导3D打印多孔钛骨科植入物的开发。方法采用选择性激光熔化(selective laser melting,SLM)和电子束熔化(electron beam melting,EBM)两种金属3D打印制造工艺,制造钻石分子结构多孔Ti6Al4V支架。使用光学显微镜和扫描电镜观察其微观孔隙结构,并使用万能材料试验机对这些支架进行压缩测试。结果两种3D打印制造工艺都会存在加工误差,并且在表面存在半熔融金属颗粒。SLM工艺相对误差为20.9%~35.8%。EBM工艺相对误差为-9.1%~46.8%,且制造不出杆件宽度为0.2 mm的支架。SLM工艺制造的支架抗压强度为99.7~192.6 MPa,弹性模量为2.43~4.23 GPa。EBM工艺制造的支架抗压强度为39.5~96.9 MPa,弹性模量为1.44~2.83 GPa。结论 SLM工艺比EBM工艺制造精度高。支架的孔隙率是影响其抗压强度和弹性模量的主要因素,相同工艺的情况下,孔隙率越大,抗压强度越小,弹性模量也越小;相近孔隙率的情况下,SLM工艺比EBM工艺强度高,弹性模量也高。
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| 关 键 词： | 3D打印；选择性激光熔化；电子束熔化；多孔钛支架 |
| 收稿时间： | 2016-05-03 |
| 修稿时间： | 2016-06-16 |
Micro-pore structure and mechanical properties of porous titanium scaffold using 3D print technology |
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| FENG Chen-dong,XIA Yu,LI Xiang and WANG Cheng-tao. Micro-pore structure and mechanical properties of porous titanium scaffold using 3D print technology[J]. Journal of Medical Biomechanics, 2017, 32(3): 256-260 |
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| Authors: | FENG Chen-dong XIA Yu LI Xiang WANG Cheng-tao |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | 3D printing Selective laser melting Electron beam melting Porous Ti scaffold |
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