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人工骨3D打印与铣削复合加工研究*

2018-06-04杨先海吕福顺孙秋莲

制造技术与机床 2018年4期

刘 徽 杨先海 程 祥 吕福顺 王 飞 孙秋莲

(山东理工大学机械工程学院,山东 淄博 255000)

现阶段我国人口老龄化现象越来越严重,另外,疾病与交通事故等客观原因导致了身体骨骼的病变或缺失,人工骨的需求越来越多。部分学者将仿生人工骨作为替代人骨的材料,并在很大程度上解决了骨来源紧缺及疾病传播问题[1]。制造人工骨的材料多种多样,其中特种工程塑料PEEK以其优异的耐磨性、生物相容性、化学稳定性等优点成为目前最具应用前景的人工骨基体复合材料,可独立作为人工骨替换材料使用[2]。此外,不同人的骨骼在结构、形态等方面千变万化,需要人工骨的个性化定制。3D打印技术在个性化复杂结构快速制造方面的优势正好满足了这些需求[3]。因此,有必要对3D打印在人工骨制造方面的应用作进一步的研究。

夏琰等人以无机的羟基磷灰石与有机的聚己内酯作为原材料,使用3D打印技术中的选择性激光烧结技术(SLS)制备出组织工程化纳米-羟基磷灰石/聚己内酯人工骨支架[4],为其今后在骨缺损治疗中的应用奠定了一定的试验基础。张永强等人针对人工骨的需求问题,结合CAD、熔融沉积3D打印技术, 以PHA/β-TCP复合材料制备出具有三维多孔结构的人工骨支架[5]。张钰等人在对3D打印样件进行热力学仿真和试验研究的基础上,利用自行开发的3D打印装置在最优打印条件下成功制造出PEEK仿生人工骨,突破了其只能用注塑和激光烧结制造的局限,具有理论和实际应用价值[2,6]。……

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