挤出成形3D打印仿生骨植入钛合金支架制备工艺及性能研究

刘浩1)，石永亮1)，党海 2) （1) 河北工业职业技术大学材料工程系；2) 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院）

摘要：采用万能试验机和扫描电子显微镜研究了挤出成形3D打印Ti6Al4V钛合金支架的制备工艺、力学性能及微观结构，介绍了采用聚乙烯醇（PVA）水凝胶制备钛合金支架的方法，研究了浆料PVA含量、脱脂温度和烧结温度对制备工艺的影响规律，分析了钛合金支架孔隙率与力学性能的关系。结果表明：采用PVA 水凝胶制备钛合金支架可以获得分布均匀且高度互联的多孔结构，当浆料PVA 质量分数为15%，脱脂温度和烧结温度分别设定为360℃和1300℃时，制备工艺最佳。孔隙率为59.8% 的钛合金支架表现出与人体骨骼相匹配的力学性能，可避免应力遮蔽效应。

关键词：挤出成形；3D 打印；PVA 水凝胶；钛合金支架；孔隙率；力学性能