关键词： LATP陶瓷浆料   固态电解质   光固化   烧结工艺  

摘要： NASICON型快离子导体Li_(1.7)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3(LATP)具有高离子电导率、宽的电化学稳定窗口、良好的热稳定性以及抑制枝晶生长等优点,在固态电池领域具有广阔的应用前景,但由于其无法做到很薄,使得内阻较大,限制了LATP的广泛应用。与传统工艺相比,通过光固化3D打印成形技术可以制备出薄层结构且致密度和精度高的LATP电解质,从而改善其内阻较大的问题。因此,本文分别从LATP光固化陶瓷浆料的制备、素坯的烧结工艺等方面进行分析与探讨,并对光固化3D打印LATP电解质的未来发展趋势进行了展望。

关键词： 热塑性聚氨酯弹性体   钨粉   3D打印   拉伸强度   屏蔽性能  

摘要： 在热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中添加金属屏蔽材料钨粉,采用3D打印的方式制作防护材料,并对其性能进行测试,观察其护理应用效果。结果表明,当在TPU-1195A中添加80%钨粉时,防护材料拉伸强度和硬度分别为36.7 MPa、63 HA,熔体黏度较小且分解温度高于245℃,此时防护材料的力学性能、流变性能以及热稳定性较好,可以用于3D打印;防护材料的屏蔽性能随钨粉含量的增加而提高,较佳钨粉含量为80%,此时,防护材料拉伸强度最高为36.7 MPa,X射线屏蔽率为85%;与普通防护服相比,80%W/TPU-1195A全面X射线防护服具备更好的X射线屏蔽性能和舒适性,且可操作性良好。

关键词： 宫颈肿瘤   近距离放射疗法   组织间插植近距离放射疗法   自适应近距离治疗   个体化3D打印阴道柱   剂量分布  

摘要： 目的探索个体化3D打印阴道柱插植近距离治疗用于局部晚期宫颈癌的优势,为临床自适应近距离放疗提供参考。方法回顾性分析2021年9月至2023年8月上海交通大学医学院附属仁济医院收治的20例局部中晚期宫颈癌患者的临床资料,患者中位年龄54岁(范围为32~69岁),其中腺癌3例、鳞癌17例。根据治疗方法不同分为腔内治疗组(腔内组,10例)和个体化3D打印阴道柱插植治疗组(插植组,10例)。为插植组的患者设计预计划(插植组预计划)。运用剂量体积直方图评估靶区和危及器官的剂量分布。采用Mann-Whitney检验比较两组间数据差异,Kruskal-Wallis检验进行三种计划(腔内计划、插植计划、插植组预计划)数据的比较。结果插植计划、插植组预计划和腔内计划的高危临床靶区的平均D_(90rel)(即90%体积的靶区受到照射的剂量占处方剂量的百分比)分别为100.47%、104.66%和85.91%,适形指数分别为0.66、0.72和0.68。三种计划的膀胱、直肠和乙状结肠的D_(0.01 cm^(3))、D_(2 cm^(3))、D_(5 cm^(3))差异没有统计学意义(P>0.05),插植计划的小肠D_(2 cm^(3))在单次6 Gy和7 Gy处方时分别为169.51 cGy和111.93 cGy,优于腔内计划6 Gy处方时的343.07 cGy(P<0.01)。结论个体化3D打印阴道柱插植近距离治疗的靶区剂量更优,能根据肿瘤体积和位置变化自适应调整插植计划,操作更安全、高效。

关键词： 机体   内腔结构复杂   整芯   3D打印   尺寸精度  

摘要： 球墨铸铁发动机机体轻量化、集成化是发动机机体设计生产的主要方向,发动机机体也是铸造成形难度较大的铸件之一,其铸造工艺方法也在不断探索和更新。主要通过3D打印铸造工艺技术,对V型发动机机体工艺进行探索和优化,利用整芯最大化来减少砂芯数量,解决复杂结构设计,提高生产效率,改善机体铸件尺寸一致性,减少外观和内部缺陷。生产结果表明:研发设计的铸造工艺方案,可以解决铸件复杂结构成形困难的问题,生产过程更加简便高效,产品尺寸精度更高,外观和内部质量大幅度提升。

关键词： 3D打印混凝土   模壳   加固筋   开裂荷载   极限荷载  

摘要： 混凝土弧形梁在支模时往往成型精度难以保证,且制作较难造价高,而3D打印技术有着施工速度快、设计自由度高等特点,因此为解决混凝土弧形梁支模复杂等问题,对3D打印弧形模壳-现浇梁建造的有效性展开研究。根据已有3D打印混凝土配合比和工艺参数,设计和打印了3根3D打印弧形梁模壳,并测量了打印成型精度;模壳内部配置钢筋笼并现浇混凝土材料,制作出3D打印混凝土弧形模壳-现浇梁;对梁试件进行竖向加载测试,验证该建造方式的有效性。结果表明:3D打印弧形模壳实体与三维模型尺寸基本一致,中部误差最大为4%,且整体打印质量和成型质量较好;竖向加载下,3根3D打印弧形模壳-现浇梁试件破坏形态相似;弧形模壳和现浇梁之间设有加固筋的梁试件的开裂荷载和极限承载力得到显著提高,其中极限荷载提升幅度约25%。

关键词： AlSi10Mg   阳极氧化   耐蚀性   耐磨性  

摘要： 对3D打印AlSi10Mg合金进行阳极氧化处理,研究了氧化电压对其表面阳极氧化膜的结构特征、耐蚀性和耐磨性的影响。结果表明:与传统铸造高Si铝合金不同,3D打印AlSi10Mg合金晶粒尺寸细小,Si较为均匀地分布于铝合金基体内部,经阳极氧化处理后,膜层表面Si元素分布均匀,未发现明显Si偏析;随着氧化电压的升高,阳极氧化膜层的形核位点增多,生长速度加快,厚度增加,表面粗糙度降低,裂纹和孔洞等缺陷减少,致密性显著提高,同时膜层的硬度、耐蚀性和耐磨性也呈逐渐升高趋势;当氧化电压为16 V时,阳极氧化膜层的厚度为5μm,致密性最好,硬度高,相比AlSi10Mg合金基体,其耐蚀性和耐磨性显著提高。

关键词： 3D打印   机械臂3D打印   空间连续路径   截平面法  

摘要： 针对3D打印层间方向力学性能较弱的问题,设计了一种空间路径复合3D打印结构,通过平面路径与空间路径的编织结构,提升了3D打印结构件的力学性能。为实现传统3D打印机构打印空间路径,基于机械臂3D打印工艺,通过截平面法生成多种填充角度的空间连续打印路径,并规划空间打印路径的喷头姿态,实现了空间路径复合3D打印结构的一体化制造。通过建立空间路径复合3D打印结构的本构及有限元分析模型与压缩试验,对空间路径填充角度对其抗压性能的影响进行了分析。结果表明,空间路径填充角度为90°和±45°的空间复合路径结构的比屈服载荷比无空间复合路径结构的试件分别提升了42.9%和16.5%,空间路径复合3D打印结构可以提升结构件的压缩性能,为提升3D打印结构件力学性能提供了新的思路。

关键词： 前交叉韧带   胫骨撕脱骨折   3D打印导向器   膝关节功能  

摘要： 目的:分析3D打印导向器在镜下前交叉韧带(ACL)胫骨撕脱骨折固定术中的临床应用及疗效。方法:选取延安大学附属医院创伤骨科于2020年10月—2024年10月收治的ACL胫骨撕脱骨折患者100例,随机分为常规组(行常规镜下ACL胫骨撕脱骨折固定术,n=50)和3D组(行3D打印导向器辅助镜下ACL胫骨撕脱骨折固定术,n=50)。比较两组患者的围手术期指标、膝关节功能、生活质量、屈曲挛缩发生率及并发症发生率。结果:3D组患者术中出血量、术后引流量、手术时间、骨折愈合时间、开始膝关节功能锻炼时间、住院时间均少于常规组(P<0.05)。治疗前两组患者国际膝关节文献委员会评分、Tegner膝关节运动评分、Lysholm膝关节评分比较,差异无统计学意义(P>0.05),治疗后两组患者各项评分均升高,且3D组高于常规组(P<0.05)。治疗前两组患者健康调查简表各维度评分比较,差异无统计学意义(P>0.05),治疗后两组患者各维度评分均升高且3D组高于常规组(P<0.05)。3D组患者5°屈曲挛缩发生率、屈曲挛缩总发生率以及并发症发生率均低于常规组(P<0.05)。结论:3D打印导向器在镜下ACL胫骨撕脱骨折固定术中临床应用效果显著,可有效促进患者术后康复及膝关节功能恢复,提高生活质量,减少屈曲挛缩发生及并发症发生,临床推广优势大。

关键词： 增材制造   海洋勘探钻头   3D打印   选区激光熔化技术  

摘要： 受高压、水深、复杂地层等因素影响,海底勘探的难度及复杂程度远高于陆地,对钻头的质量及性能提出了更高的要求,甚至要根据特殊需求进行定制化生产。为了及时提供定制化的钻头,创新性地将3D打印技术应用到海洋勘探钻头的生产过程中,以球形碳化钨(WC)、钴(Co)粉末和金刚石颗粒为原材料,提出了选区激光熔化(SLM)技术打印钻头工作层的方法。通过对打印样品致密度及硬度进行测试,优化了打印参数。结果表明,打印态WC-20Co-金刚石块体致密度最高可达13.45 g/cm^(3),硬度可达1455 HV,且在激光功率为220 W和扫描速度400 mm/s的条件下,实现较高质量的成型;最终制备出的碳化钨钴基金刚石钻头样品,硬质合金和钢基体界面两者结合良好。基于3D打印的钻头生产模式可显著缩短制造时间,制造出适应海底各种极端环境和复杂岩层的钻头,及时满足在大洋钻探船上打印钻头的需要。

关键词： 牙槽骨缺损   组织工程   3D打印   干细胞技术   个体化治疗  

摘要： 牙槽骨缺损常由于外伤、牙齿拔除或骨质疾病引起,对于患者咀嚼功能和面部外观都可能带来严重的影响。随着人口老龄化趋势的增加,对于牙槽骨缺损修复的需求日益凸显。传统的修复方法往往面临着术后愈合周期长、效果难以预测等问题。因此,研究者们迫切寻求更创新、高效的修复手段,以提高患者的生活质量。近年来,组织工程学和材料科学的迅速发展为牙槽骨缺损修复提供了全新的研究方向。本综述深入剖析了当前牙槽骨缺损修复领域的前沿研究,聚焦于生物材料的前沿应用,例如人工骨料和生物活性物质,这些创新材料为骨组织再生提供了强有力的支持。同时,干细胞技术的巧妙引入为治疗个性化提供了新思路,通过促进骨组织再生迅速推动修复过程。在技术的最前沿,3D打印技术展示了根据个体需求定制复杂结构的潜能。生长因子的精准运用成为调控骨细胞分化和增殖的关键策略。这些发现不仅反映了当前科技和医学的创新潮流,更为未来治疗牙槽骨缺损提供了引人瞩目的展望,为读者提供了对这一领域深刻理解的机会。