開發(fā)具有高強(qiáng)度和高韌性的先進(jìn)輕量化結(jié)構(gòu)仍然具有挑戰(zhàn)性。來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)特種陶瓷研究所與先進(jìn)結(jié)構(gòu)功能一體化材料與綠色制造技術(shù)工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研機(jī)構(gòu)的研究人員,通過墨水直寫3D打印技術(shù)開展了一項(xiàng)研究,提供了一種結(jié)合實(shí)驗(yàn)和模擬的方法,首次制造出具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度和優(yōu)異韌性的3D打印地質(zhì)聚合物復(fù)合結(jié)構(gòu)。
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美國(guó)理海大學(xué)的Chya-Yan Liaw等使用了三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)研究了3D打印工藝參數(shù)(包括噴嘴溫度、打印速度、層高和等待時(shí)間)對(duì)PEEK試件層間結(jié)合強(qiáng)度的影響,并根據(jù)結(jié)果開發(fā)了一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法研究了打印參數(shù)與最終使用特性(包括彎曲應(yīng)力、斷裂應(yīng)變、彎曲模量、結(jié)晶度)之間的相關(guān)性。
3D打印技術(shù)作為“增材制造”的代表,區(qū)別于傳統(tǒng)的“減材制造”,通過分層制造、逐層疊加原材料的方式制造特殊幾何形狀的物體,在20世紀(jì)80年代逐漸應(yīng)用于航天、汽車和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的骨科內(nèi)植物通過機(jī)械的鍛造或者鑄造獲得,易于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化并大規(guī)模批量生產(chǎn),在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)是骨科相關(guān)手術(shù)的惟一內(nèi)植物選擇。然而,骨科內(nèi)植物手術(shù),特別是涉及骨腫瘤切除后功能重建、脊柱畸形矯正、嚴(yán)重創(chuàng)傷/感染導(dǎo)致的骨缺損,這些標(biāo)準(zhǔn)化的骨科內(nèi)植物的使用就顯得捉襟見肘,而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)則提供了有效的技術(shù)補(bǔ)充。
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