稀土Gd对SLM成型Mg-Zn-Gd合金耐蚀性能研究

镁合金具有高比强度与良好的生物相容性,是一种理想的骨植入材料。因镁合金降解速率过快在临床应用中受到限制,通过SLM可对其合金化并改善耐蚀性能。利用SLM成型Mg-1Zn-xGd(x=0、0.25、0.5、1、2 wt%)合金,测试镁合金在模拟体液中浸泡72 h平均腐蚀速率变化趋势,采用SEM、EDS与TEM检测手段辅助分析腐蚀机理。实验结果表明,Gd含量对镁合金腐蚀速率影响显著,添加0~2 wt% Gd后镁合金降解速率呈先降低后升高趋势,在添加0.5 wt% Gd时镁合金具有最佳耐腐蚀性能。腐蚀反应产生的表面钝化膜能够一定程度减缓腐蚀的进行,添加过量Gd后沿晶界析出Mg₅Gd相增多加剧了镁合金腐蚀。     

激光选区熔化成型多孔Ti6Al4V合金及其热处理研究

Ti6Al4V合金是骨科中应用最为广泛的钛合金,激光选区熔化成型多孔Ti6Al4V合金能够降低其弹性模量,减少应力遮挡现象,促进骨组织的长入,但成型件的塑性通常较低。为此设计了单元尺寸在1~2 mm、孔径约在500~1200 μm、孔隙率约在60%~90%之间的菱形十二面体多孔结构并采用激光选区熔化技术成型了压缩试件,通过压缩仿真和实验对其力学性能进行研究,并研究了退火热处理对其力学性能、显微组织的影响。仿真结果表明,对模型的支杆直径进行误差补偿可获得更为准确的结果。实验结果表明当单元尺寸为1.5 mm时,试件的抗压强度在78.16~242.94 MPa之间,弹性模量在1.74~4.17 GPa之间,与人体皮质骨的力学性能相近。经820 ℃退火2 h后试件的抗压强度、弹性模量与成型态基本保持相当,而塑性有所提升,因此更适用于骨科植入体。     

基于逆向工程和3D打印技术快速制作随形密封圈

密封圈年久老化、密封槽较浅或密封圈尺寸不合适等都会导致汽车滑阀箱漏油。为了解决滑阀箱由于设计缺陷造成的漏油问题,对滑阀箱进行激光扫描,通过逆向工程建立滑阀箱随形密封圈模具三维模型,再通过光固化3D打印技术制作出模具,最后将配比好的硅橡胶和固化剂混合液浇注在模具内,通过反应注塑得到密封圈。采用逆向工程与3D打印结合的方式制作随形密封圈与传统注塑模具制造方式相比,缩短了模具制作周期,降低了模具制作成本。通过实验验证,有效解决了某汽车滑阀箱漏油问题。