激光选区熔化成型纯钛不同表面处理对钛-聚合瓷结合强度的研究

目的:研究喷砂和/或酸蚀等不同表面对激光选区熔化成型纯钛与聚合瓷结合强度的影响。方法:根据ISO10477标准,将96个激光选区熔化纯钛试件并随机分为4个组并进行以下处理:A1组:打磨;B1组:喷砂;C1组:4%氢氟酸酸蚀(hydrofluoric acid,HF);D1组:喷砂后4%HF酸蚀(n=24)。以96个不同加工工艺的锻造钛为对照组,做相同表面处理记为4组,分别为:A2、B2、C2、D2(n=24)。表面处理后使用激光共聚焦显微镜观察其表面形态及粗糙度,冷热循环前后进行剪切结合强度测试,体视显微镜观察断裂模式。结果:两种加工工艺中,打磨组粗糙度最低,喷砂后4%HF酸蚀较喷砂粗糙度降低(P<0.05)。喷砂后4%HF酸蚀组较打磨组结合强度提高约4倍(P<0.05),SLM钛(19.68±2.87)mPa、锻造钛(17.20±2.60)mPa。冷热循环前后钛与聚合瓷结合强度无明显下降(P>0.05),耐久性较好。断裂模式均以混合断裂为主。结论:喷砂后酸蚀能有效提高其钛-聚合瓷强度,酸蚀联合喷砂是激光选区熔化钛表面改性的理想方法之一,可以显著提高与聚合瓷结合强度,同时具备较好的耐久性,能一定程度上提高修复体的使用寿命。激光选区熔化钛是一种具有前景性的加工工艺,可代替传统制作钛进行临床应用。

微量Ti-6Al-4V掺杂对SLM打印纯钛机械性能与显微结构的影响

目的:探究选区激光熔化(selective laser melting,SLM)打印制造的添加微量Ti-6Al-4V粉末的纯钛材料,在两种不同热处理温度(650℃,2 h和700℃,2 h)及不同扫描速度(1000 mm/s和500 mm/s)下的机械性能。方法:制备SLM打印的试样,测试材料的机械性能,观察拉伸试样的断口形貌及显微结构。结果:SLM打印的纯钛试样的极限拉伸强度在1000 mm/s扫描速度时高于500 mm/s扫描速度时的25%;在650℃及700℃不同热处理条件下,650℃,2 h在两种扫描速度下都表现出更加优异的机械性能,但延伸率在700℃,2 h在低扫描速度组更高。结论:添加微量Ti-6Al-4V粉末后打印的纯钛材料相较于Ti-6Al-4V合金更能满足口腔修复体的要求。