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构建方向对选择性激光熔化Ti-6Al-4V用于可摘局部义齿卡环的微观结构和性能的影响

DOI：10.1016/j.prosdent.2018.12.007 期刊：The Journal of Prosthetic Dentistry 出版年份：2019 更新时间：2025-11-21 11:08:12
摘要： 问题陈述：选择性激光熔融（SLM）制备的Ti-6Al-4V合金已用于可摘局部义齿，但其构建方向的影响尚不明确。 研究目的：本体外实验旨在比较不同构建方向的SLM Ti-6Al-4V卡环与铸造Ti-6Al-4V卡环的微观结构及性能差异。 材料与方法：采用SLM技术以三种构建方向（SLM0、SLM45和SLM90）及铸造法（CAST对照组）制作48个Ti-6Al-4V卡环。通过金相显微镜和共聚焦激光扫描显微镜观察微观结构，测量卡环适合性及表面粗糙度并评估物理性能。采用有限元分析计算卡环的冯·米塞斯应力值。所有样本在人工唾液中模拟5年临床使用进行摘戴测试，随后通过三点弯曲试验分析卡环臂断裂面（扫描电镜观察）。所有数据均进行统计学分析（α=0.05）。 结果：Ti-6Al-4V样本呈现α+β双相混合组织，β晶粒生长方向近似平行于构建方向，β晶粒间分布针状α晶粒。SLM0和SLM45的表面粗糙度显著高于SLM90，其适合性虽不及SLM90但优于铸造组（P<0.05）。有限元分析显示最大冯·米塞斯应力位于固位臂中部，0.50mm倒凹卡环的应力值远低于弹性极限。SLM90卡环的固位力衰减幅度小于铸造组（P<0.05）。铸造卡环呈脆性断裂，而所有SLM卡环均为韧性断裂。 结论：SLM Ti-6Al-4V的微观结构通过改变材料各向异性影响卡环性能。测试组中SLM90卡环具有最佳适合性、最低表面粗糙度及最优抗疲劳性能，且能就位0.50mm倒凹。
作者： Wenqiang Xie，Meihua Zheng，Jieqi Wang，Xiaoyu Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究不同构建方向的SLM Ti-6Al-4V卡环与铸造Ti-6Al-4V卡环的微观结构和性能对比。

研究成果

选择性激光熔化（SLM）成型的Ti-6Al-4V合金微观结构通过改变试样的各向异性影响了卡环性能。在测试组中，SLM90卡环具有最佳密合度、最低表面粗糙度及最优抗疲劳性能。SLM成型的Ti-6Al-4V卡环可就位于0.50毫米的倒凹区。

研究不足

该研究的金相检验试样数量有限。此外，采用激光选区熔化技术（SLM）由Ti-6Al-4V合金制作的口腔修复支架的细胞毒性与生物相容性尚需进一步验证。

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