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PLA/PHBV共混3D打印线材的制备及性能研究

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中国塑料 2019年第4期33卷 6-11页

作者：杨孟茹熊娜胡晶翁云宣北京工商大学材料与机械工程学院塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)共混物,用熔融沉积成型(FDM)技术制备了三维(3D)打印标准测试样条,研究了PLA/PHBV质量比对PLA/PHBV共混物及3D打印线材性能的影响。结果表明,PLA/PHBV共混材料是... 详细信息

采用熔融共混法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)共混物,用熔融沉积成型(FDM)技术制备了三维(3D)打印标准测试样条,研究了PLA/PHBV质量比对PLA/PHBV共混物及3D打印线材性能的影响。结果表明,PLA/PHBV共混材料是完全不相容的体系,随着PHBV含量的增加,PLA/PHBV共混物以及3D打印制品的拉伸强度下降,但断裂伸长率有所提高;弯曲强度及冲击强度均先上升后下降;注塑样品的拉伸强度最大可达43.31 MPa,断裂伸长率可达5.37%;3D打印制品的拉伸强度最大可达49.16 MPa,断裂伸长率可达7.41%;PLA/PHBV共混物以及3D打印制品淬断断面呈现典型的"海岛"分布,PHBV相均匀的分散在PLA基中;随着PHBV含量的增加,注塑样条的断面逐渐变得粗糙,打印制品层与层之间空隙减小,填充率上升,黏结性能提高。

关键词：聚乳酸聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯) 熔融共混熔融沉积成型法力学性能

FDM技术制备连续纤维增强热塑性复合材料研究进展

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塑料工业 2019年第9期47卷 5-9页

作者：崔永辉贾明印薛平蒋金云蔡建臣北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所北京100029 衢州学院浙江衢州324000 浙江锴睿新材料科技有限公司浙江衢州324022

以熔融沉积成型法(FDM)为代表的3D打印技术越来越多的被用于制备纤维增强热塑性复合材料,以连续纤维为增强体更是近年来的研究热点。介绍了国内外对3D打印连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPC)的研究进展,重点论述了3D打印CFRTPC的一步... 详细信息

以熔融沉积成型法(FDM)为代表的3D打印技术越来越多的被用于制备纤维增强热塑性复合材料,以连续纤维为增强体更是近年来的研究热点。介绍了国内外对3D打印连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPC)的研究进展,重点论述了3D打印CFRTPC的一步法和两步法工艺,介绍这两种工艺方法的成型原理及优缺点,讨论了CFRTPC的界面改善、健康检测、回收利用问题,并对其工业化应用和发展前景进行了展望。

关键词：三维打印熔融沉积成型法连续纤维增强复合材料

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工作平台可翻转的3D打印机实验分析

实验室研究与探索 2019年第8期38卷 76-79页

作者：孙慧超王学旭曲兴田张昆闫龙威王宏一吉林大学机械与航空航天工程学院

熔融沉积成型法(FDM)是重要的3D打印成型方法之一,提升结构复杂打印件的打印效率是3D打印领域一直的追求目标。在应用FDM技术对一些悬臂结构进行3D打印时由于添加支撑结构致使试件打印质量偏低或打印成功率低,设计了工作平台可翻转的3D... 详细信息

熔融沉积成型法(FDM)是重要的3D打印成型方法之一,提升结构复杂打印件的打印效率是3D打印领域一直的追求目标。在应用FDM技术对一些悬臂结构进行3D打印时由于添加支撑结构致使试件打印质量偏低或打印成功率低,设计了工作平台可翻转的3D打印机。对结构及原理进行介绍的同时为装置设计了新的控制方法,解释了新打印思路的可行性。通过对具有代表性试件的打印证实了打印机的功能实现的可行性以及正确性。

关键词：熔融沉积成型法 3D打印并联结构支撑结构打印实验

快速成型技术构建聚己内酯支架作为骨支架材料的研究

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口腔医学研究 2014年第8期30卷 713-716页

作者：韩永杰刘鹏车建焕王冠勋孙莹韩冰吉林大学口腔医学院口腔颌面外科吉林长春130021

目的:运用快速成型技术(RP)构建聚己内酯(PCL)支架,检测其生物相容性,探讨成为组织工程骨支架的潜力。方法:以聚己内酯为原料利用熔融沉积成型法(FDM)制备无孔隙及孔径300μm、500μm 3种PCL支架,比重瓶法测孔隙率。利用MTT法检测支架... 详细信息

目的:运用快速成型技术(RP)构建聚己内酯(PCL)支架,检测其生物相容性,探讨成为组织工程骨支架的潜力。方法:以聚己内酯为原料利用熔融沉积成型法(FDM)制备无孔隙及孔径300μm、500μm 3种PCL支架,比重瓶法测孔隙率。利用MTT法检测支架材料对细胞增殖的影响。倒置荧光显微镜、扫描电子显微镜观察聚己内酯支架上的细胞粘附情况及细胞形态。结果:肉眼观察可见300μm及500μm孔径支架材料孔隙大小均匀,排列规整,层次分明,两种孔径支架都具有良好的孔隙连通率。MTT检测结果显示1d、2d、3d各时间点均无明显细胞毒性,细胞毒性为1级。荧光倒置显微镜下观察发现细胞粘附数量由无孔隙组、500μm孔径组、300μm孔径组依次增加。扫描电子显微镜下观察细胞紧密粘附于支架。结论:用快速成型技术制备的聚己内酯支架具有较高的孔隙率,孔隙之间连通率良好,生物相容性良好,细胞粘附良好,有望成为骨组织工程支架。

关键词：熔融沉积成型法骨组织工程支架聚己内酯生物相容性

快速成型技术构建聚己内酯骨支架及其性能的研究

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快速成型技术构建聚己内酯骨支架及其性能的研究

作者：韩永杰吉林大学

学位级别：硕士

研究背景：在全球范围内，由于创伤、感染、肿瘤等诸多原因造成的骨缺损每年都有大量患者深受其害，需进行治疗。目前临床上的常规治疗方法有诸多局限，无法达到满意的治疗效果，而组织工程技术的出现给骨缺损的治疗带来的新的治疗方向... 详细信息

研究背景：在全球范围内，由于创伤、感染、肿瘤等诸多原因造成的骨缺损每年都有大量患者深受其害，需进行治疗。目前临床上的常规治疗方法有诸多局限，无法达到满意的治疗效果，而组织工程技术的出现给骨缺损的治疗带来的新的治疗方向。骨组织工程有四个关键因素，即种子细胞、骨支架、生长因子、环境。其中骨支架核心要素，而骨支架也有两个关键要素：1、骨组织工程支架材料;2、骨组织工程支架制备方法。目前骨组织工程支架材料有很多种，主要有高分子聚合物（如聚己内酯、聚乳酸、聚氨酯、聚乳酸-羟基乙酸聚合物等）、无机物材料（如羟基磷灰石、磷酸三钙等）、天然高分子聚合物（如壳聚糖、海藻酸盐、胶原等）、复合材料。其中聚己内酯因拥有良好的生物相容性、良好的顺应性、良好的可塑性、降解速度与新骨生成速度匹配及生物力学性能良好等诸多优点，现广泛用于软组织缝合线、骨组织工程支架制备、骨缺损修复、药物控释载体等领域。传统的支架制备方法有热致相分离法、粒子沥滤法溶盐法等等，由于其制作工艺复杂，无法制备个体化支架，而又有孔隙率、孔径大小、孔隙之间的连通率无法控制等因素，无法制备出理想的骨组织工程支架。随着工业制造技术的发展，组织工程支架制备技术也取得了可喜的进展。自1986年制作出了第一台3d打印机，从此快速成型技术飞速发展，现已有大量学者尝试将快速成型技术与组织工程技术相结合，制作出理想的组织工程支架。现常用的快速成型技术有选择性激光烧结、立体光刻技术、三维打印技术等。其中熔融沉积成型技术相对于其他快速成型技术，因制作支架费用、机器维护费用低廉等诸多优点，有望成为理想的组织工程骨支架制作方法。本研究以聚己内酯为原料，利用熔融沉积成型法制备骨支架，并研究聚己内酯支架的生物相容性及理化性能。研究目的：运用快速成型技术（RP）构建聚己内酯（PCL）支架，检测其生物相容性，探讨其成为组织工程骨支架的潜力。实验方法：首先通过软件建立无孔隙、300μm孔径、500μm孔径的CAD模型，三种模型均为高1mm，直径10mm的圆形支架。将数据分层处理后，以聚己内酯为原料，通过熔融沉积技术制作出无孔隙、300μm孔径、500μm孔径的三种聚己内酯支架。然后，利用场发射扫描电子显微镜观察支架表征，用比重瓶法测定300μm孔径及500μm孔径的聚己内酯支架的孔隙率。其次，用二苯基四氮唑溴盐（MTT）法检测支架材料对细胞增殖的影响，在倒置显微镜下观察细胞的粘附情况，用扫描电子显微镜观察粘附在支架上的细胞形态。结果：肉眼观察可见300μm及500μm孔径支架材料孔隙大小均匀，排列规整，层次分明，两种孔径支架都具有良好的孔隙连通率。MTT检测结果显示1d、2d、3d各时间点均无明显细胞毒性，细胞毒性为1级。荧光倒置显微镜下观察发现细胞粘附数量由无孔隙组、500μm孔径组、300μm孔径组依次增加。扫描电子显微镜下观察细胞紧密粘附于支架。由上面的结果可以得知，用快速成型技术制备的聚己内酯支架具有较高的孔隙率，孔隙之间连通率良好，生物相容性良好，细胞粘附良好，有望成为骨组织工程支架。本实验创新点在于采用快速成型技术之一的熔融沉积成型法，制备出聚己内酯支架，并通过MTT法、扫描电子显微镜、倒置荧光显微镜、孔隙率测定等测定其理化性质及生物相容性，为后期骨缺损动物实验提供理论支持。

关键词：骨组织工程骨支架熔融沉积成型法生物相容性

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柱坐标传动定位3D打印机

大学科普 2017年第3期11卷 60-62页

作者：陈建宇张子豪袁紫杰任亨斌刘雳宇重庆大学3D打印与增材制造协会重庆400044

本文介绍了一种使用柱坐标进行空间定位的桌面级3D打印机。首先解析了三类传统熔融沉积成型3D打印机在结构、成型精度、装配等方面的缺陷，并针对传统3D打印机的“痛点”设计了一种基于柱坐标传动定位的3D打印机。本作品通过减轻机器自... 详细信息

本文介绍了一种使用柱坐标进行空间定位的桌面级3D打印机。首先解析了三类传统熔融沉积成型3D打印机在结构、成型精度、装配等方面的缺陷，并针对传统3D打印机的“痛点”设计了一种基于柱坐标传动定位的3D打印机。本作品通过减轻机器自重、使用环保3D打印材料制作机架零件、装配流程模块化、传动结构精准优化等方式实现了3D打印机的环保高效及工件快速成型的节能减排。

关键词：快速成型工艺熔融沉积成型法增材制造 3D打印机