Durch die momentane Wechselwirkung zwischen Laser und Pulver erreicht der Metall -3D -Druck die genaue Kontrolle der Materialsmikrostruktur, wodurch herkömmliche metallurgische Grenzwerte . überschritten werden.
(1) Design des Gradientenmaterials
Technischer Prinzip: Man kann einen Komponentengradienten innerhalb eines einzelnen Stücks durch unterschiedliche Parameter einschließlich Laserintensität und Scangeschwindigkeit . erhalten
Fall: Drucken eines Oberflächenmoduls von 30 GPa (in Übereinstimmung mit kortikalem Knochen) und einem internen Modul von 5 GPa (in Übereinstimmung mit spongischem Knochen) Ti -6 Al -4 V/Tin -Gradientenlegierung
Die Grenzflächenbindungsstärke liegt bei 450 MPa, 40% mehr als herkömmliche Schweißtechniken .
(2) Ultrafeine Getreide Stärkung
Adopting super rapid cooling (>10⁶ k/s), um nanokristalline Strukturen zu erhalten;
Während die Dehnungsrate bei 12%bleibt, wurde die Ertragsfestigkeit der Cocr -Legierung von 600 MPa auf 1200 MPa . erhöht
Der mikroskopische Mechanismus beinhaltet den kombinierten Einfluss der Verstärkung und der Korngrenze, die . ist
Technische Implementierung: Direkt 110 Seidenstoffe ausdrucken;
Die Spannungswiederherstellung wird durch eine Formgedächtnislegierung aus Nickel und Titan um 35%verbessert.
Anwendungsrichtung: kardiovaskuläre Stent -Radial -Stützkraft -Kraftoptimierung
Metall 3D -Druck bietet eine direkte Transformation der topologischen Optimierungsergebnisse und freisetzt die Designfreiheit .
Erzeugen Sie die minimale Oberflächenstruktur in Abhängigkeit von der endlichen Elementanalyse;
Die Gitterstruktur der Titanlegierung nimmt im Vergleich zur festen Konstruktion . eine Druckfestigkeit von 85% ab, während die Gitterstruktur der Titanlegierung um 40% verringert wird. .
Besser als herkömmliche bearbeitete Proben, der Ermüdungstest zeigt keine Risse nach 10⁺ -Zyklen .
Gradientenporendesign
Die Porosität steigt stetig von 50% (proximaler Knochen) bis 80% (distaler Knochen);
Klinische Vorteile: 60% schnellerer Knochenbildung; 70% weniger Stressabschirmeffekt;
Die Präzisionskontrolle einer 0 . 3 mm -Apertur wird in der Herstellung durch Elektronenstrahlschmelzen (EBM) erhalten.
Fall der funktionellen Integration: 3D-gedruckter Wirbelsäulenfusionsvorrichtung, das Medikamentenfreisetzungsloch und Knocheninduktionskanal kombiniert
Prozessanwendung: einmalige Form mit zwei Materialdrucks (Titanlegierung + Bioceramic);
Wir haben den BMP -2 Freisetzungszyklus auf acht Wochen erweitert, was zu einem Anstieg der osteogenen Effizienz von 50 Prozent . führte
Die digitalen Eigenschaften des Metall-3D-Drucks haben die Fertigungsbezeichnung für hochfeste Werkzeuge . verändert. .
Prozesskette Komprimierung
Sechs Phasen umfassen den traditionellen Prozess: Schmieden → Bearbeitung → Wärmebehandlung → Oberflächenbehandlung; Dreidimensionaler Druck beginnt mit der Pulvervorbereitung → Drucken → Heiß isostatische Pressen → Reinigung .
Von 45 Tagen bis 7 Tagen existiert ein verkürzter Zyklus .
Konsistenz der Qualitätssicherung
Eingebaute Sensoren Echtzeit eingebaute Sensoren sammeln zwölf Eigenschaften, einschließlich Pulverbettdichte und Schmelzpooltemperatur .
Basierend auf maschinellem Lernen und mit einer Genauigkeitsrate von 95%prognostiziert das AI -Programm Porenfehler .
Testmethode: Industrial CT Dreidimensionales Scannen und Ultraschall-Phased-Array-Test .
Hot Isostatic Pressing (HIP) entfernt Innenporen und verbessert die Ermüdungslebensdauer .
Laser -Cladding -Hydroxyapatitschicht mit einer Bindungsstärke von mehr als 40 MPa;
Überprüfen Sie, wie die Sterilisierung der Elektronenstrahl die Materialeigenschaften (Δ σ 5%) . beeinflusst
Klinische Validierung: Von "Labor" bis zum "Operationssaal" werden in den 3D-gedruckte, hochfeste Instrumenten gründliche klinische Studien durchgeführt:
Fall: 3D-gedruckter poröser Tantal-Metall-Acetabular-Tasse; orthopädische Verwendungen
Follow-up-Statistiken Die Überlebensrate 5- Jahr ist 92%; Konventionelle Revisionsoperation hat nur 85%.
Das Einwachsen des Knochens übersteigt das der konventionellen Prothese um vierzig Prozent .
Kardiovaskuläre Verwendungen
Produkt: Nickel-Titan-Legierung 3D-gedruckter Stent für Herzen;
Radiale Unterstützung 12 N, 30% verbesserten sich bei vergleichbaren Stents;
Klinische Studie: Es gab keinen Vorfall mit der Ventilverschiebung, und die Durchgängigkeitsrate {12- Monat betrug 98%.
Zahnverbrauch
Mechanical characteristics: flexural strength>1200 MPa, ausreichend für den Bereich der hinteren Zähne;
Langzeitverfolgung: 2%, Randdicht bei 95%. gehalten