Bằng cách tương tác tức thời giữa laser và bột, in 3D kim loại đạt được sự kiểm soát chính xác của cấu trúc vi mô của vật liệu, do đó vượt qua các giới hạn luyện kim thông thường .}
(1) Thiết kế vật liệu gradient
Nguyên tắc kỹ thuật: Người ta có thể có được một gradient thành phần bên trong một mảnh bằng cách thay đổi các tham số bao gồm cường độ laser và tốc độ quét .
Trường hợp: In mô đun bề mặt là 30 GPa (phù hợp với xương vỏ não) và mô đun bên trong là 5 GPa (phù hợp với xương hủy
Cường độ liên kết giao diện có ở mức 450 MPa, nhiều hơn 40% so với các kỹ thuật hàn thông thường .
(2) Tăng cường hạt siêu âm
Adopting super rapid cooling (>10⁶ k/s) để có được cấu trúc tinh thể nano;
Trong khi tốc độ kéo dài ở mức 12%, cường độ năng suất của hợp kim COCR đã được tăng từ 600 MPa lên 1200 MPa .
Cơ chế kính hiển vi liên quan đến ảnh hưởng kết hợp của tăng cường trật khớp và tăng cường ranh giới hạt .
Thực hiện kỹ thuật: In trực tiếp 110 loại vải lụa;
Phục hồi căng thẳng được cải thiện bởi một hợp kim bộ nhớ hình dạng được làm từ niken và titan là 35%;
Hướng ứng dụng: Tối ưu hóa lực hỗ trợ xuyên tâm stent tim mạch
In 3D kim loại cung cấp chuyển đổi trực tiếp các kết quả tối ưu hóa tôpô và giải phóng tự do thiết kế .
Tạo cấu trúc bề mặt tối thiểu tùy thuộc vào phân tích phần tử hữu hạn;
Trong khi giữ một cường độ nén 85%, cấu trúc mạng của hợp kim titan làm giảm trọng lượng 40% khi so sánh với cấu trúc rắn .
Tốt hơn các mẫu gia công thông thường, thử nghiệm mỏi cho thấy không có vết nứt sau 10⁺ chu kỳ .
Thiết kế lỗ chân lông gradient
Độ xốp tăng đều đặn từ 50% (xương gần) lên 80% (xương xa);
Lợi ích lâm sàng: Tỷ lệ hình thành xương nhanh hơn 60%; Hiệu ứng che chắn căng thẳng ít hơn 70%;
Kiểm soát chính xác của khẩu độ 0 . 3 mm thu được thông qua sự tan chảy chùm electron (EBM) trong sản xuất.
Trường hợp tích hợp chức năng: Thiết bị tổng hợp cột sống in 3D kết hợp lỗ giải phóng thuốc và kênh cảm ứng xương
Ứng dụng quy trình: đúc một lần sử dụng in vật liệu kép (Hợp kim Titan + Bioceramic);
Chúng tôi đã mở rộng chu kỳ phát hành BMP -2 thành tám tuần, dẫn đến tăng năm mươi phần trăm về hiệu quả tạo xương .
Các thuộc tính kỹ thuật số của in 3D kim loại đã thay đổi lý do sản xuất cho các công cụ cường độ cao .}
Nén chuỗi quy trình
Sáu giai đoạn bao gồm quá trình truyền thống: rèn → gia công → xử lý nhiệt → xử lý bề mặt; In ba chiều bắt đầu bằng chuẩn bị bột → in → Nhấn nóng ôn hòa → làm sạch .}
Từ 45 ngày đến 7 ngày, một chu kỳ rút ngắn tồn tại .
Tính nhất quán trong đảm bảo chất lượng
Các cảm biến tích hợp thời gian thực, cảm biến tích hợp thu thập mười hai đặc điểm, bao gồm mật độ giường bột và nhiệt độ hồ bơi tan chảy .
Dựa trên việc học máy và với tỷ lệ chính xác là 95%, chương trình AI dự báo lỗ hổng lỗ chân lông .
Phương pháp kiểm tra: Quét ba chiều CT công nghiệp và kiểm tra mảng theo từng pha .}}}}}}}}}}}
Nhấn nóng (hông) loại bỏ lỗ chân lông bên trong và ba lần tăng cường tuổi thọ mệt mỏi .
Lớp phủ laser hydroxyapatite với cường độ liên kết hơn 40 MPa;
Kiểm tra cách khử trùng chùm electron ảnh hưởng đến các đặc tính vật liệu (Δ 5%) .
Xác nhận lâm sàng: Từ "phòng thí nghiệm" đến "phòng phẫu thuật", các dụng cụ có độ bền cao được in 3D kim loại đang trải qua các thử nghiệm lâm sàng kỹ lưỡng:
Trường hợp: Cúp acetabular kim loại xốp 3D in 3D; Sử dụng chỉnh hình
Số liệu thống kê tiếp theo 5- Tỷ lệ sống sót năm là 92%; Phẫu thuật sửa đổi thông thường chỉ có 85%.
Khối lượng xương đứt xương vượt quá tốc độ giả thông thường bằng bốn mươi phần trăm .}
Sử dụng tim mạch
Sản phẩm: stent in 3D hợp kim niken titan cho trái tim;
Hỗ trợ xuyên tâm 12 N, 30% được cải thiện khi stent tương đương;
Thử nghiệm lâm sàng: Không có sự cố dịch chuyển van và tỷ lệ chênh lệch 12- tháng là 98%.
Sử dụng nha khoa: vương miện toàn gốm được in 3D
Mechanical characteristics: flexural strength>1200MPa, đủ cho diện tích răng sau;
Theo dõi dài hạn: 2%, độ kín cạnh được giữ ở mức 95%.