三維打印法(3DP)加工人工骨的緣由

近年來，三維打印技術的發(fā)展研究已經(jīng)取得了很大的進步，如高分子材料、生物活性材料、金屬、陶瓷等粉末材料及其中2種以上的復合材料，都可以作為三維打印技術的成形材料。通過控制粉末的成分及分布，可以制備制件內(nèi)部的微結構。通過合理設置加工工藝參數(shù)（例如層厚、掃描速度、粘結劑等），可以提高制件的加工質(zhì)量和力學性能。通過適當?shù)念A燒結工藝，可以使制件的力學性能得到大幅提升。隨著三維打印技術的進一步完善，其應用范圍不斷擴大，已經(jīng)在零件直接成形、原型制造、微機電制造、模具制造、生物組織工程、制藥工程等領域得到應用。

從加工工藝角度看，利用三維打印法與選擇性激光燒結法都可以加工人工骨，但是二者在加工精度、速度、物理性能、內(nèi)部特性及后續(xù)的處理強化過程有所不同。

二者工藝相似，都是采用粉末材料（如羥基磷灰石）成形，但是三維打印技術不是利用激光燒結作為能量源，而是采用噴頭噴出粘結劑，將粉末材料逐層粘結成形，克服了使用激光或電子束聚焦式加熱的其他3D打印方法所導致的加熱不均勻、熱變形不一致，容易產(chǎn)生局部應力集中的問題。在后處理階段通過燒結既可以強化制件性能，又可以去除粘結劑、造孔劑等物質(zhì)。

經(jīng)過對比研究各種3D打印快速成形加工方法，最終確定采用三維打印法(3DP)加工人工骨。

三維打印法(3DP)：基于噴射堆積增材成型的三維打印技術（3DP），可以直接將膠原、聚乳酸、殼聚糖等生物活性材料與磷酸三鈣、羥基磷灰石等粘結起來。通過加入造孔劑可以制備出人工骨內(nèi)部的孔隙結構，避免了LOM、SLA、SLS及FDM等方法對溫度環(huán)境的苛刻要求。

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