La reconstruction des gènes matériels consiste à examiner la transition de «l'évolution des performances» aux «défauts innés».
L'impression 3D métallique génère des transitions quantiques dans les caractéristiques des matériaux à travers de minuscules interactions entre le laser et la poudre.
Innovation technologique: Impression de l'environnement sous vide avec une teneur en oxygène de 50 ppm.
Comparaison des performances: une amélioration de 40% de la limite de fatigue de l'alliage de titane imprimé en 3D l'amène à 800 MPa;
Mécanisme microscopique: 70% de réduction de la densité de dislocation et d'élimination des défauts de coulée
Nano-renforcement en deux phases
Synthèse in situ des particules de céramique nano (al₂o∞ / tib₂);
Le renforcement de l'impact de la résistance à l'usure de l'alliage du chrome de cobalt augmente trois fois, à 1,2 x 10⁻⁶ mm³ / n · m;
La nano-phase également dispersée réduit la toxicité cellulaire de 90%.
Changement de phase sous contrôle: conception
Mise en œuvre technique: contrôler la transformation martensitique au moyen de paramètres laser;
Cas: élargissement à 50 degrés de la fenêtre de température superrélastique par traitement thermique de l'alliage de mémoire de nickel-titane après l'impression;
Valeur clinique: meilleure correspondance de la sensibilité à la température des stents vasculaires
L'impression en métal 3D permet de reproduire les formes de créature naturelle idéales dans l'équipement médical.
Une innovation provoquée par l'optimisation topologique
La conception du gradient de densité est basée sur une analyse par éléments finis.
Innovation dans la performance: de 4,2 à 1,8, le facteur de concentration de stress de la tige fémorale a chuté;
Effet de la perte de poids: baisser 35% tout en gardant la force.
Innovation de fusion d'interface: 2
Mise en œuvre technique: Structure des pores du gradient dans l'impression 3D couvrant 50–800 μm;
Les avantages de l'intégration osseuse consistent en une stabilité à long terme. Interface Micro Motion plage de 5 μm, empêchant l'emballage des tissus des fibres; Force de cisaillement: 15 MPa, revêtement par pulvérisation typique seulement 5 MPa Optimisation de la dynamique des fluides
L'impression des vaisseaux sanguins synthétiques avec des canaux d'écoulement en spirale aborde un cas cardiovasculaire.
Hémodynamique: 40% de la force de cisaillement murale a chuté; 60% du risque de thrombus a chuté;
Test de fatigue: pas une fissure ne commence après cent millions de cycles.
L'impression métal 3D avec des techniques de post-traitement entraîne un contrôle exact de la propriété de surface.
Le polissage au niveau du miroir correspond à 1.
L'impression plus le polissage électrochimique constitue une technique composite.
Roughness: 0.1 μm; conventional machining raises Ra> 1.6 μ μm;
La quantité d'usure est baissée de 70%, tandis que le coefficient de frottement est baissé de 50%.
Le substrat en alliage en titane plus le revêtement de nitrure de titane est l'impression multi-matériaux.
Force combinée: 60 MPa; pulvérisation thermique conventionnelle d'environ 30 MPa;
Le taux de corrosion dans le liquide corporel simulé est inférieur à 0. 01 mm / an.
Texturation laser: création de rainures à l'échelle microscopique à la surface;
Activité biologique: améliore la disposition dirigée des ostéoblastes, augmente le taux de liaison osseux de 40%;
Performance de lubrification: L'épaisseur de la couche liquide entre les paires de frottements articulaires augmente de 30%.
Élimination du stress résiduel: du "danger caché" à "contrôlable"
Amélioration du processus dans l'impression 3D métallique libère la malédiction du stress résiduel:
Une approche pour les stratégies de balayage innovantes
L'impression de blocs et la numérisation de l'île réduisent la tension résiduelle de 60%;
Prédire les gradients de température et optimiser les méthodes de génération de chemin à l'aide d'une analyse de simulation thermique.
Treatment with 120 MPa/900 ℃ hot isostatic pressing strengthens HIP; density>99,9%, la durée de vie de la fatigue prolongée de cinq fois et l'élimination des pores.
Trois est un stress lié à la relaxation des transitions de phase.
Traitement du temps: en utilisant l'effet de volume de la transformation martensitique;
Le stress résiduel à l'état imprimé est passé de 400 MPa à 50 MPa.