激光选区熔化设备及生物医学金属材料的研究与应用进展

• 作者: Chang-hui SONG Di WANG Fan FU Ming-kang ZHANG Yong-qiang YANG Yu-chao BAI Ze-feng XIAO
• 来源期刊: 浙江大学学报（英文版）（A辑：应用物理和工程）
• 学科: 工学
• 关键词: 激光选区熔化(SLM) 生物医学金属材料 工艺参数 微观组织 机械性能 应用
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 页码范围: 122-136
• 页数: 15页
• 分类号: TH122|TH162|TG456.7
• 语种: 英文

摘要

本文主要介绍了华南理工大学(SCUT)在激光选区熔化(SLM)成型设备以及医用金属材料SLM成型的基础研究与应用的最新成果.首先,采用DiMetal-100设备研究316L不锈钢、CoCrMo与Ti6Al4V三种医用金属粉末SLM成型的工艺参数、微观组织和力学性能.其次,详细介绍了SLM成型316L不锈钢在个性化舌侧正畸托槽和手术导板的应用,SLM成型CoCrMo在膝关节假体和牙冠牙桥的应用,以及SLM成型Ti6Al4V在骨盆骨折接骨板和个性化颅骨修复体方面的研究成果.最后,介绍了SCUT在SLM技术方面的发展方向和研究计划,具体包括实现新型多孔结构的SLM直接成型、实现多种材料SLM一次成型、实现SLM与减材复合成型、增加SLM设备的负反馈系统以及开发陶瓷和新型金属的SLM成型工艺.总结:SCUT对SLM设备及其医学应用进行了长期深入的研究,研究了医用金属材料316L不锈钢、CoCrMo合金以及Ti6Al4V合金的SLM成型工艺和微观组织,获得了性能优异的零件.SCUT成功将SLM成型的316L不锈钢应用于舌侧正畸托槽和手术导板,将SLM成型的CoCrMo合金应用于膝关节假体和牙冠牙桥,以及将SLM成型的Ti6Al4V合金应用于个性化接骨板和颅骨多孔修复体.其中,舌侧正畸托槽和牙冠固定桥已经进入商业应用.目前,SCUT正在进一步开展面向植入体内部结构的设计和制造技术研究,同时开始对SLM多材料成型、SLM与切削复合成型进行研究,并逐步开展SLM设备负反馈系统的开发及陶瓷、锌合金、镍钛合金等SLM成型工艺的研究等.