骨组织工程材料快速成形的分析和实现

采用系统分析、建立数学模型等方法探讨了骨组织工程材料快速成形的材料体系、实现原理、成形机理等。提出骨组织工程材料快速成形采用复合材料,运用材料精确控制技术,抓住功能和成形两个关键要素设计材料体系和相应快速成形工艺。提出材料成形状态矩阵作为分析的数学模型,给出了骨组织工程快速成形设计的一般过程,并提供具体的实例。

熔融挤出堆积成形MEM─250系统

在分析熔融堆积成形过程的基础上，提出精密控制组织材料的序是保证成形质量的关键，分析影响序的主要因素，提出相应的控制措施。介绍MEM─250系统的组成、特点及应用等情况。

熔融挤出堆积成形系统精度分析

介绍熔融挤出堆积成形系统的成形精度影响因素轮图，结合实际工作，从几何数据处理、机械和数控系统、材料、工艺规划和控制诸方面论述影响成形精度的因素。提出提高精度的措施：出丝宽度补偿、出丝的启停响应延迟补偿和超前控制。

快速成形外耳软骨支架

研究表明 ,我国外耳畸形的发病率在 1/万～ 2 /万之间。外耳畸形应在学龄前予以手术矫形 ,以免影响患者心理健康。自体肋软骨雕刻成形法存在手术创伤大、对施术者要求高和手术时间长等缺点。进口耳软骨支架造价昂贵 ,患者难以承受。根据 CT数据反求出三维实体模型 ,采用生物材料快速成形的耳软骨支架 ,不仅造型准确逼真、手术创伤小 ,而且价格低廉。 2 0世纪 90年代初期引入我国的快速成形技术结合现代生物医学技术而形成的生物材料成形技术的飞速发展 ,必然催生一种具有世界领先水平的全新产业 ,引起一场深刻的变革。这项以快速成形技术为核心的生物材料快速成形技术 ,包括了材料科学、生物医学和快速成形等技术 。

低温冰型快速成形技术中喷射技术研究

低温冰型快速成形技术是一种基于喷射成形的快速成形工艺 ,喷射技术是其工艺关键。在工艺的开发和研究中 ,先后采用了连续喷射和离散喷射 2种方式的喷头 ,总结了实验当中 2种喷射方式在出流阈值、流量、稳定性、精密性、响应灵敏度等方面表现的差异 ,从喷头结构和喷射原理两方面对 2种喷射方式的差异进行了理论分析 ,阐述了离散喷射和连续喷射 2种方式的特点 ,指出了 2种喷射方式各自的使用领域。

胶原修饰快速成形PLGA／TCP人工骨支架体外生物相容性研究

探讨经Ⅰ型胶原修饰的快速成型(RP)聚乳酸-羟基乙酸/磷酸三钙(PLGA/TCP)支架的生物相容性,为进一步体内实验提供研究基础。以经Ⅰ型胶原修饰改性的PLGA/TCP支架作为实验组,未经胶原修饰的原始支架作为对照组,检测两组支架材料的亲水性。BMSCs接种两组支架,分别测定细胞黏附率、细胞增殖率。扫描电镜(SEM)观察细胞黏附形态,以检验支架材料的细胞相容性。结果表明胶原改性支架具有较高的亲水性,实验组细胞黏附率在接种4、8和12h者,明显优于对照组(P<0.05)。实验组在培养2、4、6和8d的细胞增殖率也明显高于对照组(P<0.05)。扫描电镜可见骨髓基质细胞在实验组支架上的增殖数量多于对照组。说明Ⅰ型胶原改性的PLGA/TCP支架具有良好的细胞生物相容性,可作为骨组织工程支架应用于骨缺损的修复研究。

组织工程载体支架的无加热沉积制造

提出采用无加热液化过程的分层沉积制造工艺制造人体组织工程载体支架。开发了采用此工艺制造组织工程载体支架的专用快速成形设备,分析了此设备的单喷头、双喷头和三喷头沉积制造过程在骨组织工程载体支架成形制造过程中的应用。

成形能量场与离散化堆积成形一般模型初探

结合现代成形理论提出成形能量场的概念，分析成形能量场的种类和性质。结合快速原型制造技术，探讨用成形能量场描述其信息过程和物理过程一般规律的模型。

无模铸型制造技术在快速模具中的应用

无模铸型制造(PCM)是一种具有我国自主知识产权且应用广泛的快速成形(RP)技术。概述了近年来PCM技术研究的新进展,介绍两种基于PCM的快速模具新技术,即基于PCM原型的金属喷涂快速模具技术和基于PCM铸型的金属模具快速制造技术。它们是先进制造技术的重要组成部分,在汽车车身试制模具快速制造中具有重要的作用和广阔的应用前景。

无模铸型制造技术在快速模具中的应用

无模铸型制造（PCM）技术是一种具有我国自主知识产权的应用广泛的快速成形（RP）技术。本文首先概述近年来PCM技术研究的新进展，然后介绍两个基于PCM的快速模具新技术，包括基于PCM原型的金属喷涂快速模具技术和基于PCM铸型的金属模具快速制造技术。它们是先进制造技术的重要的组成部分。本文提出的快速模具新技术，在汽车车身试制模具快速制造中有重要的应用。

细胞直接三维受控组装技术体外构建组织工程化软骨

目的:结合组织工程和生物制造(bio-manufacturing,BM)工程原理,研究应用快速成形(rapid prototy-ping,RP)技术中的细胞-材料直接三维受控组装技术体外构建组织工程化软骨的可行性。方法:提取兔耳软骨细胞与海藻酸钠和明胶均匀混合,调整细胞密度为3.0×107/ml。细胞基质材料混合物用细胞三维受控组装机Ⅰ代(清华大学机械系激光快速成形中心研制)按照预先设定的参数构建10 mm×10 mm×5 mm大小的软骨组织前体,分别在体外培养1、2、3、4周后对标本进行大体观察以及做冷冻切片进行组织学检测。结果:软骨细胞在结构体内增殖显著,保持正常的细胞形态和活力,组织学检测表明有大量软骨基质形成。结论:细胞直接三维受控组装技术为构建组织工程化软骨提供了一种可行的新途径。

无模铸型铸造工艺中凝聚单元体形态的研究

无模铸型铸造工艺是将离散 /堆积成形原理与树脂砂工艺有机结合 ,采用两次喷射成形的新概念和方法。对影响无模铸型铸造工艺成形精度中的一个重要因素凝聚单元体的形状尺寸进行了定性和定量分析 ,从而为造型工艺参数匹配提供了理论依据 ,并进行了实验验证。

无木模铸型制造技术及其工艺研究

介绍 1种新的快速成形工艺———无木模铸型制造技术 ,对其成型过程进行系统研究 ;以降低铸型树脂含量为目的 ,提出选择性填充的造型方法 ,并应用于造型实验 ;经浇注试验检验 ,铸型完全满足浇注工艺要求 。

医学牙颌石膏模型数字化技术研究

研究牙颌数字模型的获取技术。对逆向工程领域中的多种数字化技术进行分析,针对牙颌模型数字化的特点,全面比较了三维激光扫描法和层析法,确定选择层析法进行单颌石膏模型的批量数字化,采用三维激光扫描法获取牙颌模型的咬合信息。实际应用表明该方法能以较高效率获取到较高质量的牙颌数字模型。

PCM工艺中喷射过程的研究

以提高造型精度、减小凝聚单元体的尺寸为目的 ,分析了喷射过程的影响因素。论述了喷头的工作原理 ,并对喷头的设计进行了量化研究。针对液体在颗粒空隙中渗透的非稳态过程进行了数学分析与建模 ,研究了射流的结构和速度分布 ,给出了射流飞行的最优距离。对喷射过程中的滞后现象进行了详细分析 ,解决了喷头启闭控制与扫描运动的匹配问题 ,提高了平面内扫描喷射的几何准确性。

分层实体制造过程中热压温度场实时模拟研究

分层实体制造 ( slicing solid manufacturing,SSM)采用逐层叠加的方法加工出所需零件。但加工过程中由于温度和应力的影响 ,零件有时会产生翘曲和变形 ,特别是零件尺寸较大时尤为明显。对 SSM加工过程中零件的温度场进行了实时模拟的研究 ,建立了数学模型 ,编程实现并得到了零件温度场的变化情况。所开发的软件可以用于 SSM工艺制造中温度场的实时模拟。该软件可以计算原型各点温度变化的历程 。

基于RP的直接制造金属型方法探讨

随着ＲＰ领域成形工艺的进步和应用的扩展，各种各样的后续制造材料及工艺不断出现，ＲＰ概念逐渐从快速原型向快速生产转变．通过对现有已成熟的ＲＰ工艺和几种新工艺的分析，指出了直接制造金属型是ＲＰ技术今后发展的一个重要方向．

压电微滴喷射装置的设计

基于微滴喷射的快速制造技术是快速成形发展的重要方向之一,压电微滴喷射装置是其核心技术。该文建立了典型的压电微滴喷射装置模型,通过对腔体内部流体运动的简化,推导出形成微滴喷射的两个数学判据。在此基础上,提出了压电驱动器和腔体结构的设计方法,包括压电驱动器形式和材料的选择,压电驱动器变形量和工作频率的计算,研究了电源参数对喷射效果的影响。根据此方法设计的压电微滴喷射装置能实现黏度范围在0～100mPa.s内流体的可控离散喷射,喷射频率为0.4～1kHz,喷孔直径最小为0.08mm。