可摘局部义齿卡环设计和工艺的研究进展

第4次全国口腔健康流行病学调查数据显示,我国成年人缺牙率为56.9%,其中具有修复需求的人群占比59.2%,且随着年龄的增大,缺牙率、修复需求人群的比例均增加[1]。可摘局部义齿(removable partial denture,RPD)因适应证广、侵入性小,且相对廉价,广泛应用于临床。近年来,高分子新材料以及选择性激光熔融技术(selective laser melting,SLM)和计算机数控(computer numerical control,CNC)铣削技术等新制造工艺在卡环中的应用日益广泛,RPD卡环的设计理念也在不断更新[2-4]。本研究对RPD卡环的设计和制造工艺进展进行综述,为临床卡环的设计提供参考。

增材制造技术制备316L不锈钢的拉伸性能

选择性激光熔融技术(Selective Laser Melting, SLM)是一种常用的金属增材制造方法,在过去20多年里得到快速发展。然而,产品力学性能缺乏全面描述的问题仍然阻碍着这一技术在土木工程中进一步的发展与应用。文章分别采用两种SLM生产设备制备了两种厚度、五个方向的共48个316L不锈钢制样,通过拉伸试验获得其基本力学性能。制样的弹性模量范围为172.61~215.55 GPa,屈服强度为446.90~583.47 MPa,极限强度为576.22~734.43 MPa,延伸率为20.69%~49.56%。屈服强度和极限强度均远高于经固溶处理的316L不锈钢型钢板和钢带规范值,且均高于未退火处理的锻件水平;屈强比也远高于经固溶处理的不锈钢型钢板和钢带水平。不同设备、不同厚度和不同方向制样的力学性能表现出较为明显的差异。结合进一步的断口扫描电镜试验和已有文献结果,分析不同生产设备、不同厚度、不同方向制样的力学性能存在差异的原因及随角度变化趋势。

选择性激光熔融增材制造不锈钢力学性能研究进展及统计分析

在简要介绍金属增材制造技术分类的基础上,对选择性激光熔融(SLM)技术的研究进展进行梳理,以SLM制品的力学性能及其主要影响因素为重点进行综述。通过SLM技术制备了48个316L不锈钢试样,通过单轴拉伸试验获得了弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率和泊松比等基本力学性能数据。采用SPSS软件分析了力学性能试验数据的分布规律,并通过方差分析和非参数检验方法研究了设备、试样方向和厚度对力学性能的影响。结果表明:不同组试样的力学性能具有较为明显的差异;现有的修正R-O和G-R-O不锈钢本构模型能够较好地拟合试验的应力-应变曲线;弹性模量、泊松比以及屈服强度基本符合正态分布规律,而对应塑性阶段的抗拉强度和延伸率与正态分布相差较大。同时,给出了各组试样的力学性能平均值和具有95%保证率的参考值范围,可供实际应用参考。

铸造和激光熔融钴铬合金与瓷结合强度的比较

目的研究传统铸造技术和选择性激光熔融(SLM)技术制作的钴铬合金与瓷的结合强度的差异。方法分别使用失蜡铸造法和SLM制作钴铬合金试件(25 mm×3 mm×0.5 mm),在试件表面中心区域熔附8 mm×3 mm×1.1 mm的瓷,使用ISO 9693规定的三点弯曲测试对金瓷试件进行金瓷结合强度测定。使用佩有X线能谱分析的扫描电镜观察试件的显微特征、元素成分、开裂试件开裂模式及残留瓷面积分数,使用金相显微镜观察合金试件金相结构。结合强度、残留瓷面积分数数据使用独立样本t检验进行统计学分析(α=0.05)。结果铸造组金瓷结合强度为(32.93±4.33)MPa,激光熔融组金瓷结合强度为(32.41±3.21)MPa。两组间结合强度差异没有统计学意义(t=0.095,P=0.163),所有试件都为混合失败模式。残留瓷面积分数的定量结果为铸造组62.73±7.34,激光熔融组79.67±3.92,差异有统计学意义(t=-6.46,P<0.001)。激光熔融组比铸造组有更多的瓷残留。结论传统铸造法和SLM技术制作的钴铬合金金瓷结合强度无差异,在瓷黏附方面SLM技术优于铸造技术。

高熵合金的3D打印国内外研究发展

3D打印技术即增材制造技术,作为工业4.0时代最具发展前景的制造技术之一,是一种基于离散堆积成形思想的新型成形技术。目前,可用于直接制造金属功能零件的快速成型方法主要有电子束熔融(EBM)技术、电子束焊接(EBW)技术、选择性激光熔融(SLM)技术、数字光处理(DLP)技术、激光净型制造(LENS)技术和熔滴打印技术。高熵合金是近年来提出的一种全新的合金体系,与传统合金的一种或两种主元相比,高熵合金拥有四种或四种以上的主元,且每种主元含量都在5%~35% (原子含量)。高熵合金具有不同于传统合金的四大效应:高熵效应、扩散迟缓效应、晶格畸变效应以及“鸡尾酒”效应。这些效应赋予了高熵合金高强度、高硬度、耐磨耐蚀、高温抗软化及抗氧化等优异性能,使其被公认为21世纪最具发展潜力的材料之一。目前对多主元合金的加工工艺多以传统的真空电弧熔炼技术为主,但是该制备技术存在成形形状简单、成形尺寸有限、容易发生成分偏析、缩孔缺陷等不足,从而限制了其在多主元合金复杂成形构件的制备方面的应用。因此,尝试采用增材制造技术制备性能优异的多主元合金具有较大的科研意义。

热处理对SLM 316L不锈钢螺旋微丝微观组织和力学性能的影响

通过显微镜观察、拉伸试验和显微硬度试验分析了不同热处理参数对激光熔化(SLM)制成的螺旋微直径丝(SS316L-HMDW)的组织和力学性能的影响。结果表明:热处理后,SS316L-HMDW试样的微观组织发生明显变化,激光熔池消失,各向异性减小,力学性能提升;在不同保温时间下,SS316L-HMDW试样的晶粒尺寸随保温时间有不同程度地增加;随着热处理保温时间的增加,SS316L-HMDW试样的屈服极限和抗拉强度降低,伸长率增加,拉伸试样的断裂表面均为延性断裂,凹坑变大。经1200℃保温2 h热处理后,SS316L-HMDW试样的组织和力学性能均有显著变化,抗拉强度由585 MPa降低至398 MPa,屈服强度由40 MPa降低至25 MPa,伸长率明显增加至268%,试样的可塑性和韧性得到了增强。