EOS StainlessSteel GP1这种材料是呈细粉状的预合金化不锈钢，它有很好的耐蚀性和机械性能，在激光作用下有极好的展延性，通常用于成形功能件、要求高耐蚀性和消毒性的工件，以及特别要求高韧性和展延性的工件。EOS CobaltChrome SP2这种材料是呈细粉状的钴—铬—钼基高温合金，它有极好的机械性能、耐蚀性和耐高温性，通常用于成形牙科修复物。图3-99～图3-101是激光烧结自由成形的金属件。......
2025-09-29
支架激光烧结自由成形技术优化方案
【摘要】：激光烧结自由成形常采用CO2激光束选择性烧结聚合物或者聚合物／生物陶瓷（如HA）的复合材料粉末来形成材料层。如图5-26所示，用激光烧结自由成形的PCL支架的孔径为1.75～2.5mm，孔隙率为79％，压缩模量为52～67MPa，屈服强度可达2～3.2MPa［33]。美国的Lee等人用PMMA作为粘结剂，与多种磷酸钙盐粉末混合，用SinterStation2000自由成形机制作支架原型，再经过烧结等后处理过程去除有机质，构成HA多孔支架，密度为1.4g／cm3，孔隙率为30％，压缩强度为18.6MPa。
激光烧结自由成形常采用CO2激光束选择性烧结聚合物或者聚合物（如聚醚酮）／生物陶瓷（如HA）的复合材料粉末来形成材料层。成形时，先在工作台上均匀铺设一层粉末材料，将其加热至略低于它的熔化温度，然后，激光扫描系统按照支架CAD模型切片层的截面信息，控制激光束的照射位置和强度，照射粉末层，粉末材料融化后相互粘接，形成一截面层；此后工作台下降一截面层的高度，再进行下一层的铺料和烧结，如此循环至堆积到所需的支架高度。支架的微观结构可通过调节激光烧结的工艺参数（如激光强度、扫描速度、粉末的预热温度、粉层的厚度）来控制。
因为烧结时粉末承受较低的压力，所以这种工艺成形的支架通常多孔，支架的强度较低，而且表面较粗糙。尽管成形过程中不使用有机溶剂，对周围环境无不良影响，但烧结所引起的高温使得该方法在制备载有生物活性物质支架中的应用受到限制。为减小高温对材料性能的影响，可使成形室处于充满氮气保护的密闭状态。烧结过程中还存在支架收缩的问题，因此，也应设法避免烧结对支架几何构型的影响。
如图5-26所示，用激光烧结自由成形的PCL支架的孔径为1.75～2.5mm，孔隙率为79％，压缩模量为52～67MPa，屈服强度可达2～3.2MPa［33]。
图5-26 采用粉末烧结自由成形工艺制作的支架及其微结构
a）支架外形 b）支架的微观结构(https://www.chuimin.cn)
本章参考文献［18]报道，有人将聚己内酯和羟基磷灰石的混合物50g溶于500mL的聚丙烯中，再对这种材料进行选择性激光烧结，制成支架。
本章参考文献［26]报道，新加坡南洋理工大学的Leong等人用SinterStation2500自由成形机直接成形具有各种骨骼形状的PEEK（聚醚醚酮）、PEEK／HA、PVA（聚乙烯醇）、PCL、PLA（聚乳酸）等多孔支架。美国的Lee等人用PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）作为粘结剂，与多种磷酸钙盐粉末混合，用SinterStation2000自由成形机制作支架原型，再经过烧结等后处理过程去除有机质，构成HA多孔支架，密度为1.4g／cm3，孔隙率为30％，压缩强度为18.6MPa。
表5-2是三种支架自由成形方法的比较。
表5-2 三种支架自由成形方法的比较
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