微观孔隙多孔晶格植入体

力学性能可宽域调控

通过结构设计与高速扫描短间距工艺耦合，在保持高孔隙率的同时实现模量和孔隙率的灵活调控，满足植入体对力学性能和生物相容性的双重需求。

Xin, Wang · 张冬云 · 李昂 · Li, Tianci · Weiliang, Zhang · 刘雪峰

Journal of Manufacturing Processes 2024

参数信息

模量可调范围

0.1–1.8 GPa

孔隙率可调范围

63–84 %

宏观孔隙率

73.70 %

微观孔隙率

8.22 %

技术优势

突破光斑尺寸限制

高速扫描短间距工艺在轮廓附近形成微观孔隙，无需减小激光光斑即可获得小于200 μm的孔隙。

打破模量-孔隙率关联

同一晶格类型下，孔隙率越高模量越低；本工艺使得高孔隙率下模量仍可独立调控。

模量宽域可调

模量可在0.1–1.8 GPa之间调节，匹配不同部位骨骼的力学需求。

应用场景

• 骨科植入体：匹配骨模量，避免应力屏蔽，促进骨长入。
• 组织工程支架：微孔利于营养传输和组织再生。
• 增材制造：提供新的工艺路线制备微观多孔结构。
• 微纳制造：突破光斑限制，实现亚200 μm微观孔隙。