3D打印用金屬(shǔ)粉末(mò)材料包括鈦合金、鋁合金(jīn)、青銅合金、鎳(niè)合金等,鈦合金粉末在金屬零件3D打印產業鏈中是最重要的一環,也是最大的價值(zhí)所在。電極(jí)感應氣霧化法是目前世界上工業化生產鈦合金粉末的主要方法之一,也是國內批(pī)量(liàng)化工業生產3D激(jī)光打印用球(qiú)形鈦合金粉末的唯一方法。
日前,攀(pān)鋼研究院鈦(tài)金屬技術研究(jiū)所增(zēng)材製造項目團隊完成了氬氣站的建設(shè)和霧化設備的匹配性調試工作。這標誌著該院在3D打印用球形鈦(tài)合(hé)金粉末製備(bèi)技術(shù)攻關取得階段性進展,為球形鈦及鈦合金(jīn)粉末產業化生產奠定了基礎(chǔ)。氣霧化的基本原理是用高速氣流,將液態(tài)金屬流破碎成小液滴(dī)並凝固成粉末的(de)過程。其製備(bèi)的粉末具有純度高、氧含量低、粉末(mò)粒度可控、生產成本低以及球形度高等優點。
2015年,攀鋼研究院鈦金屬技(jì)術研(yán)究所開始籌備(bèi)建設3D打印用(yòng)球形鈦及鈦合金粉末製備(bèi)平台;2016年完成了氣霧化設備的基礎配套和安裝調試;2017年通過係統研究,對氣霧化設(shè)備進行了初步改造,打通了氣霧化製備球形鈦及鈦合金粉末工藝流程,得到了質量穩定的合格產品,整體技術及(jí)產品(pǐn)質量(liàng)達到了國際先進水平;2018年在激光打印用球形鈦合金粉末製備方麵取得突破。
2019年,李先生在武漢大學口腔醫院被檢(jiǎn)查(chá)出右下牙齦細胞癌,隨即接(jiē)受了右下頜骨(gǔ)部分切除手術。術後,老人身(shēn)體恢複得比較好。但由於右(yòu)側麵部(bù)塌陷、長期缺牙,他無法正(zhèng)常咀嚼,嚴(yán)重影響進食。一年半後,老人在兒子陪同(tóng)下來到武漢大學口腔醫院,希望醫生能修複其右下頜骨缺損處。該(gāi)院口腔頜麵頭頸腫(zhǒng)瘤(liú)外科副主任賈(jiǎ)俊教授介紹,考慮到李先生的年紀及身體耐受度,如取自體(tǐ)骨(gǔ)移植,手術創(chuàng)傷較大,後期恢複速度(dù)更慢,而且手(shǒu)術整體費用偏高。於(yú)是,賈俊向李(lǐ)先生介紹了自己團隊參與的國家重點研發項目“3D打印鈦合金技術”,可為其修複右(yòu)下頜(hé)骨,李先生及家屬表示同意。4月22日,通過了外形、結(jié)構、力學強度等全方麵考核的3D打印鈦合金“下頜骨”被移植到李(lǐ)先生(shēng)右下頜骨(gǔ)缺損處,手術僅用了兩個小時。李先(xiān)生術後恢複情況良(liáng)好,並與4月30日出院。賈(jiǎ)俊介紹,鈦合金材料具有(yǒu)很好的生物相容性,在人體沒(méi)有出現排異(yì)的情況下,可以長期保留在(zài)體內。這種材料常應(yīng)用於髖(kuān)關節置換、脊椎椎體置換及種植牙的種植體。這樣,手術時(shí)間(jiān)大大縮短,並能為患者進行更精準和個性(xìng)化的設計,為其減輕痛苦。患者是否(fǒu)可以恢複正常功能及術前的外(wài)形狀態?賈俊表示,修複患者下頜骨缺損處(chù)是第一步(bù),讓(ràng)患者外形(xíng)上得以對稱,並(bìng)讓非病變側的牙齒達到正常(cháng)咬合。後期,還(hái)要在植(zhí)入的鈦合(hé)金“下頜骨”上安裝假牙,重建正常咬合(hé)功能。
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