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组织工程支架快速成形技术研究现状

机械工程学报 2011年第5期47卷 170-176页

作者：吴任东杨辉张磊胡川清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

组织工程支架为细胞的增殖提供三维空间和新陈代谢的环境,并决定新生组织器官的形状与大小,其成形技术一直是组织工程的研究热点。组织工程支架的制备从技术方法角度来看,一般分为非快速成形制备法和快速成形(Rapid prototyping,RP)制备... 详细信息

组织工程支架为细胞的增殖提供三维空间和新陈代谢的环境,并决定新生组织器官的形状与大小,其成形技术一直是组织工程的研究热点。组织工程支架的制备从技术方法角度来看,一般分为非快速成形制备法和快速成形(Rapid prototyping,RP)制备法,而RP制备法因其成形精度高、柔性大,逐渐取代传统的非快速成形制备法。系统地介绍目前研究较多的几种组织工程支架的RP技术,其中包括直接成形和间接成形的RP技术,并分析不同技术各自的成形材料、工艺流程、成形精度、应用范围以及优缺点。同时指出在组织工程中,RP技术现阶段的技术难点仍然是进一步增大材料广泛性、提高成形精度以及适应复杂支架结构,而未来的研究热点则是集中在对生物材料的直接成形与加工。

关键词：组织工程支架快速成形

基于快速成形的磷酸钙多孔陶瓷成骨性能初步研究

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中国修复重建外科杂志 2010年第7期24卷 792-796页

作者：何晨光赵莉林柳兰谷辉杰周恒崔磊组织工程国家工程研究中心上海200235 上海组织工程研究与开发中心上海大学机械自动化及机器人重点实验室上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科

目的磷酸钙生物材料由于其优良的生物相容性而具有广阔的应用前景,但传统方法难以制备具有复杂形状的支架。以快速成形方法制备磷酸钙多孔陶瓷支架材料,并对其体外成骨性能进行初步研究。方法采用快速成形方法制备磷酸钙多孔陶瓷支架材... 详细信息

目的磷酸钙生物材料由于其优良的生物相容性而具有广阔的应用前景,但传统方法难以制备具有复杂形状的支架。以快速成形方法制备磷酸钙多孔陶瓷支架材料,并对其体外成骨性能进行初步研究。方法采用快速成形方法制备磷酸钙多孔陶瓷支架材料(直径10mm、高度5mm、孔径800μm),取Beagle犬髂骨髓分离培养BMSCs,接种第3代BMSCs于支架材料上。将实验分为4组,A组为成骨诱导培养的细胞/材料复合物组,B组为未经成骨诱导培养的细胞/材料复合物组,另设平皿成骨诱导培养及常规培养为阳性对照组(C组)及阴性对照组(D组)。于接种后第1、3、7天,利用DNA定量检测方法及ALP定量、定性检测方法检测BMSCs在支架材料上的增殖及ALP的表达;并经DiO荧光染色后,应用激光共聚焦显微镜观察BMSCs在材料上的黏附生长情况。结果 DNA定量结果表明,随培养时间增加,C、D组在第3天时细胞生长进入平台期;A、B组细胞呈持续增长趋势,细胞培养过程中增殖速度均略低于C、D组,且未出现明显的平台期。DiO荧光染色示,BMSCs在以快速成形方法制备的磷酸钙多孔陶瓷支架材料上黏附、生长状态良好。ALP染色示,随培养时间延长,A、B组支架上细胞染色均逐渐加深,A组各时间点染色程度均明显强于B组。培养后第1、3天,4组ALP表达均较低,差异无统计学意义(P>0.05);培养第7天,各组ALP表达均明显升高,A组比其他各组明显高表达(P快速成形的多孔磷酸钙陶瓷具有良好的细胞相容性,BMSCs与支架复合在体外诱导培养可以进行成骨分化。因此通过快速成形技术制备的磷酸钙多孔陶瓷是骨组织工程可选的细胞支架。

关键词：快速成形磷酸钙陶瓷 BMSCs 成骨分化

喷嘴口径对喷射电铸快速成形规律的影响(英文)

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材料科学与工程学报 2012年第4期30卷 508-512页

作者：陈劲松淮海工学院江苏海洋资源开发研究院江苏连云港222005

针对目前金属型快速成形工艺的主要缺点,提出了金属型快速成形的新方法—喷射电铸。介绍了喷射电铸的基本原理,研制了试验装置,采用优化的工艺参数制备了具有简单形状金属铜样件,运用扫描电子显微镜和X-ray衍射仪等现代分析手段对纳米... 详细信息

针对目前金属型快速成形工艺的主要缺点,提出了金属型快速成形的新方法—喷射电铸。介绍了喷射电铸的基本原理,研制了试验装置,采用优化的工艺参数制备了具有简单形状金属铜样件,运用扫描电子显微镜和X-ray衍射仪等现代分析手段对纳米晶微观结构进行分析。讨论了喷嘴口径对电铸速度、成形精度、扫描间隔等参数的影响。结果表明,喷嘴口径同电铸速度基本上呈线性关系,喷嘴口径大时,相应地增大了电铸面积,提高了电铸的速度;喷嘴口径与定域性有密切关系,喷嘴口径小,则定域性好,尺寸精度好。喷射电铸能显著提高极限电流密度,细化晶粒,改善铸层质量。铜沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为40nm。

关键词：喷嘴口径喷射电铸快速成形纳米晶铜晶粒尺寸

高孔隙率聚(乳酸—羟基乙酸)共聚物组织工程支架快速成形新工艺

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机械工程学报 2010年第5期46卷 105-109,115页

作者：张人佶刘利熊卓颜永年王小红金乐清华大学机械工程系北京100084 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

提出一种新的快速成形(Rapid prototyping,RP)工艺方法,用于成形具有可设计的多级孔隙结构、贯通的大孔结构和高孔隙率的骨、软骨组织工程支架。它将基于离散/堆积原理的快速成形工艺与相分离、致孔剂浸出法两种传统工艺相结合,将致孔... 详细信息

提出一种新的快速成形(Rapid prototyping,RP)工艺方法,用于成形具有可设计的多级孔隙结构、贯通的大孔结构和高孔隙率的骨、软骨组织工程支架。它将基于离散/堆积原理的快速成形工艺与相分离、致孔剂浸出法两种传统工艺相结合,将致孔剂与高分子溶液混合制成悬液,由压力注射式喷头按照计算机设计的路径挤出至低温环境,冷冻固化、粘结成形并发生相分离,溶剂结晶被冷冻干燥去除后留下一级孔隙结构(100μm),且可以保证支架具有超过90%的孔隙率。此外,由于分散颗粒可以提高高分子溶液的粘度,解决连续挤出原理喷头无法成形具有高孔隙率的低分子量支架材料,降低材料对喷射/挤出手段的要求。此处将其用于成形要求降解速度快、孔隙率高的聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物(Poly(Lactide-co-glycolide),PLGA)的软骨组织工程支架。

关键词：快速成形组织工程支架孔隙率相分离致孔剂浸出法

快速成形堆积层表面制备耐磨涂层的组织及性能

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快速成形堆积层表面制备耐磨涂层的组织及性能

第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛

作者：曹勇朱胜石海滨孟凡军王望龙装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室装甲兵工程学院训练部

为了提高快速成形零件的服役性能,采用机器人脉冲熔化极气体保护焊工艺在H08Mn2Si堆积材料表面制备了耐磨涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)观察分析了基体和涂层的组织形貌,在纳米硬度计上测试了基体–过渡区–涂层的硬度变化... 详细信息

为了提高快速成形零件的服役性能,采用机器人脉冲熔化极气体保护焊工艺在H08Mn2Si堆积材料表面制备了耐磨涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)观察分析了基体和涂层的组织形貌,在纳米硬度计上测试了基体–过渡区–涂层的硬度变化,采用T11摩擦磨损试验机考察了油润滑条件下基体和涂层的摩擦学性能。试验结果表明,熔覆涂层与快速成形堆积基体材料呈冶金结合,无孔洞、裂纹出现,沿基体–涂层方向随着距离的增大材料显微硬度呈增大趋势。熔覆涂层的摩擦因数低于快速成形堆积基体材料,磨损过程也更平稳,相对耐磨性是快速成形堆积基体的5.91倍。这主要是由于熔覆涂层基体硬度较高且有M7C3等硬质相形成所致。

关键词：快速成形脉冲熔化极气体保护焊组织形貌耐磨性

来源： cnki会议评论

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面曝光快速成形系统制作精度测试与评价

制造技术与机床 2019年第9期 110-112,117页

作者：巨孔亮西安工程大学

为客观评价面曝光快速成形系统水平面内的制作精度,通过设计适用于该系统的测试件,并对制作的测试件进行了测量。分析结果表明:平面内测量尺寸的均方根误差为0.008mm,平面内测量尺寸的尺寸误差在±0.030mm范围内的达到94.12%,说明了面... 详细信息

为客观评价面曝光快速成形系统水平面内的制作精度,通过设计适用于该系统的测试件,并对制作的测试件进行了测量。分析结果表明:平面内测量尺寸的均方根误差为0.008mm,平面内测量尺寸的尺寸误差在±0.030mm范围内的达到94.12%,说明了面曝光快速成形系统的制作精度已经取得显著提高。

关键词：面曝光快速成形精度评价

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堆焊快速成形低碳钢件的裂纹形成机理

焊接学报 2010年第9期31卷 53-56页

作者：李超梁媛媛沈灿铎朱胜装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

采用SEM观察了堆焊快速成形低碳钢件的裂纹微观形貌.结果表明,裂纹萌生于成形件的初始沉积层,沿沉积高度方向扩展,终止于成形件表面之下.采用OM和EDS分析了成形件中的偏析与夹杂物成分,利用XRD分析了成形件中的残余奥氏体含量,成形件中... 详细信息

采用SEM观察了堆焊快速成形低碳钢件的裂纹微观形貌.结果表明,裂纹萌生于成形件的初始沉积层,沿沉积高度方向扩展,终止于成形件表面之下.采用OM和EDS分析了成形件中的偏析与夹杂物成分,利用XRD分析了成形件中的残余奥氏体含量,成形件中的裂纹为液化热裂纹,在多层多道连续堆焊成形过程中,Mn,Si的氧化物、Mo的碳化物以及Ni金属间化合物的偏析是裂纹形成的内因,拉应力是裂纹形成的外因.通过合理匹配Mn,Ni,Si元素的含量,添加稀土元素Ce净化焊缝金属,采用层层正交的路径沉积,延长层间隔时间,可以消除堆焊快速成形低碳钢件的裂纹.

关键词：堆焊快速成形金属芯焊丝裂纹偏析