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热等静压技术在3D打印植入物中的应用

作者:千赢国际  来源:千赢国际  时间:2019-11-11 21:46  点击:


  3D打印技术是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,如图1所示 。

  3D打印的植入物内部局部会伴随着气孔、未熔化等缺陷,关键位置的缺陷会降低产3D打印植入物的疲劳寿命,造成3D打印植入物疲劳断裂。

  热等静压工艺是在高温高压密封容器中,以高压气体为介质,对其中的粉末或待压实的烧结坯料(或零件)施加各向均等静压力,形成高致密度坯料(或零件)的方法,如图2所示。

  热等静压前后 3D 打印合金的显微组织照片如图 3 所示。从图中可以看出,热等静压前内部存在较多孔隙,合金晶粒较为粗大,晶粒分布均匀性较差。热等静压后内部孔隙消失,合金晶粒明显细化,晶粒分布更为均匀。合 金的平均晶粒尺寸从 48 μm 减小至16 μm,减小了 66. 7% 。

  从力学性能来讲,与热等静压前相比,热等静压后3D打印合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击吸收功都得到了明显提高。显微组织如图4所示。

  采用热等静压技术处理3D打印的植入物,能减少植入物内部裂纹和缺陷,使其具有高密度、高均匀性和高韧性等优良性能,可以显著提高3D打印假体的疲劳寿命。

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