郑玉峰
,
吴远浩
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00529
进入21世纪,医用金属材料正在发生变革。以可降解金属、纳米晶金属、大块非晶合金为代表的新型医用金属材料被尝试作为植入材料,材料属性正在从生物惰性向生物活性和生物功能化(抗菌、抗增生、抗肿瘤)方向发展,同时3D打印技术和薄膜技术也在被尝试用于金属植入器械的先进制造以及智能化。本文综合评述了处于变革中的医用金属材料研究现状,展望了新型医用金属材料功能化、复合化、智能化的未来发展趋势。
关键词:
医用金属材料
,
可降解金属
,
大块非晶合金
,
纳米晶金属
,
3D打印
,
功能化
,
复合化
,
智能化
于云
,
史廷春
,
孙芳芳
,
潘金德
,
杨勇
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.21.018
增材制造是基于离散堆积思想实现原型或产品零件的快速制造。作为三大材料之一的无机非金属材料在医疗、航天航空、汽车、建筑、工艺品等众多领域都具有无可比拟的巨大应用前景，为了能够快速制造形状任意复杂的器件，无机非金属材料的增材制造成为当下研究的热点。从增材制造技术类型、材料等方面详细阐述国内外无机非金属材料增材制造研究水平与发展状况，对比几种常用的无机非金属材料，重点是针对几种常见的陶瓷材料以及用于砂型铸造材料等成形特点及面临问题进行阐述，阐明了目前无机非金属材料增材制造存在的迫切需要解决的关键性问题，并深入分析了材料处理工艺、3 DP/SLS/SLM三维成形工艺、后处理工艺对成形件的质量和性能的影响作用，最后对宝玉石材料的增材制造提出一些展望。
关键词:
增材制造
,
无机非金属材料
,
材料处理工艺
,
三维成形工艺
,
后处理工艺
,
三维打印
,
选择性激光烧结
,
选择性激光熔融
郭快快
,
刘常升
,
陈岁元
,
付骞
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160377
与传统的雾化制粉技术不同，电极感应熔炼气体雾化（ EIGA）技术是采用预合金棒料为电极，无坩埚感应加热，熔化后直接滴落雾化区被惰性气体雾化的技术.该技术由于在熔炼过程中液态金属与坩埚不接触，有效地减少了钛合金粉末中的夹杂物，改善了合金粉末的质量.本文利用自主设计制造的EIGA制粉设备，采用激光粒度分析仪、扫描电镜（ SEM）、X射线衍射仪（XRD）等分析手段，研究了不同功率参数对雾化制备TC4合金粉末的粒度分布、组织形貌、空心球等的影响.研究表明：EIGA法制备的TC4合金粉末整体球形度均较好，空心球缺陷较少，空心球率低于3％.熔炼功率较低时，粗颗粒粉末较多，且存在一定比例不规则的棒形和哑铃状粉末颗粒；当功率提高到62 kW时，细粉比例明显提高，不规则形状的粉末颗粒基本消失.随着功率的升高，粉末中的氧含量呈增加趋势，但仍基本保持在0.08％~0.10％较低范围内.功率为56 kW时，粉末松装密度最好，为2.686 g／cm3，松装密度比为60.63％，符合激光3D打印用TC4钛合金粉末松装密度比要求.
关键词:
3D打印
,
TC4钛合金
,
雾化制粉
,
EIGA
,
粒度分布
,
空心球
,
松装密度
张大旺
,
王栋民
硅酸盐通报
3D打印是近年来发展起来的高新技术,已在机械制造等行业取得很大成功,在材料和建筑等领域也有所发展.本文在介绍通用3D打印技术进展的基础上,着重阐述了混凝土材料的传统施工工艺、国内外3D打印混凝土技术与其材料和施工工艺的发展现状,讨论了3D打印混凝土当前所面临的问题,并对3D打印混凝土提出了未来展望.
关键词:
3D打印
,
3D打印混凝土
,
3D打印干混砂浆
,
施工工艺
罗丽娟
,
余森
,
于振涛
,
刘春潮
,
韩建业
,
牛金龙
钛工业进展
钛及钛合金以其良好的生物相容性，在临床上用于人体硬组织植入和修复。3D打印技术是近年快速发展的特种加工技术，突破了传统加工技术的局限，可实现近净成形，并能够制作出复杂结构，且材料利用率高，设计制作周期短。3D打印技术在个性化外形和内部细微结构加工及快速精确成形方面的巨大优势，使其在医用植入物加工领域备受关注。为此，概述了3D打印成形钛合金人体植入物的优势、应用状况以及3D打印钛合金人体植入物的生物力学适配性能的研究进展，总结了国内3D打印技术在钛合金人体植入物领域的研究现状。
关键词:
3D打印
,
钛合金
,
医疗器械
,
增材制造
李坚
,
李学锋
,
龙世军
,
李晗
,
黄大华
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160126.002
利用3D成型技术,通过先成型后冷冻交联2步法制备不同孔隙率的SiO2/聚乙烯醇(PVA)水凝胶支架,研究了SiO2/PVA水凝胶支架的重复摩擦行为,分析了SiO2/PVA水凝胶支架的摩擦原理.结果表明:SiO2/PVA水凝胶支架能够保持三维贯通的立体结构,最大孔隙率可达42.3％.低摩擦速率(10-6～10-3 m/s)下,SiO2/PVA水凝胶支架摩擦力稍高于块体SiO2/PVA水凝胶,且随孔隙率的提高而稍有降低;而高摩擦速率(10-2～1m/s)下,SiO2/PVA水凝胶支架和块体SiO2/PVA水凝胶的摩擦力相近,孔隙率对支架摩擦力影响不明显.低正压力载荷(0.3 kPa)下,SiO2/PVA水凝胶支架重复摩擦性优于块体SiO2/PVA水凝胶,这与支架结构能保持稳定的水润滑层相关.
关键词:
聚乙烯醇
,
水凝胶
,
支架
,
3D成型
,
摩擦
贲玥
,
张乐
,
魏帅
,
孙炳恒
,
李正
,
周天元
,
张其土
,
杨浩
,
陈浩
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.21.017
作为新一代成型技术,3D打印技术具有操作简单、成型速度快、精度高等优点,而采用3D打印技术制备出的多功能化陶瓷零件,在建筑、工业、医学、航天航空等领域将会得到广泛的应用,其发展前景十分广阔。主要介绍了3D打印陶瓷方面的成型技术和材料,回顾了3D打印陶瓷的发展及国内外产业状况,并对可应用于3D陶瓷的打印技术和打印材料进行了展望。
关键词:
3D打印
,
增材制造
,
激光烧结技术
,
陶瓷材料
谷攀攀
,
马丹丹
,
汪东琰
,
刘基宏
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.02.023
将3D打印技术引入到纺织技术应用领域,生产三维立体打印织物.利用自主设计的3D打印机,通过Solidworks三维建模、模型分层处理、生成扫描路径逐层打印堆积成型的过程试织了平纹结构的三维立体织物试样,并从经向方向测试了其拉伸力学性能.试验结果表明:三维立体打印织物与普通织物类似,试样在拉伸初始阶段属于力学高模量区,经向伸长缓慢.三维立体打印织物的拉伸破坏过程不是同时发生,首先在织物熔融凝结固着点的最弱处断裂,应力集中后结构遭到破坏,试样断裂.
关键词:
3D打印
,
三维立体
,
织物
,
拉伸力学性能
陈硕平
,
易和平
,
罗志虹
,
诸葛祥群
,
罗鲲
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.07.010
3D打印技术亦称为增材制造,是基于三维数学模型数据,通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术.3D打印技术与传统材料加工技术相比有许多突出的优势,吸引了国内外工业界、投资界、学术界、新闻媒体和社会公众的热切关注.目前制约3D打印技术发展的因素主要有两个:打印工艺和打印材料.高分子聚合物在3D打印材料中占据主要地位.介绍了当前3D打印常用的高分子材料(热塑性高分子和光敏树脂)和与之相适应的打印工艺(FDM、SLS、SLA、Polyjet等),并对它们的特性和优缺点进行了评述,讨论了这些3D打印材料和工艺的开发面临的问题和挑战.
关键词:
3D打印
,
高分子
,
打印材料
,
打印工艺
潘腾
,
朱伟
,
闫春泽
,
史玉升
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.03.033
激光选区烧结(SLS)属于3D打印技术,通过激光逐层烧结粉末并叠加成形制件.该技术可满足不同患者的个性化需求,在生物医疗领域特别在组织工程支架和医用植入体制备方面具有非常广阔的应用前景.作为生物医用材料最重要的组成部分,生物高分子材料近年来发展迅速,成为医疗领域研究的热点.文中重点介绍了左旋聚乳酸、聚己内酯、聚醚醚酮、聚乙烯醇四类常用于SLS技术的生物高分子及其复合材料,对其研究和应用现状进行综述,并对其性能和用途进行对比讨论,提出今后该领域的发展方向.
关键词:
激光选区烧结
,
3D打印
,
生物高分子
,
组织工程支架
