数字模拟辅助铸造钛关节和植入物的技术

来源期刊：钛工业进展2001年第6期

论文作者：付宝全

摘    要： 钛, 具有极好的生物亲和性、机械性能和电化学性质, 被认为是最有前途的可以成为外科和牙科所用的关节和植入物的生物材料. 但这种金属的铸造有其弱点: 传统的制作易成型金属的方法是蜡模浇铸法, 但是钛在高温时具有很高的氧亲和性, 在凝固过程中发生体积的收缩及较小的密度使得钛的铸造很困难. 后来几十年的努力解决了钛蜡模铸造中的许多技术问题, 如采用压力和离心填充提高填充率; 用陶瓷模材料和加热程序精确地控制铸件尺寸; 用惰性表面涂层避免表面硬脆相的形成. 金属研究学者仍在继续工作来克服缩孔、气孔和不完全模子填充的缺陷. 这些缺陷对于铸件的几何形状、工艺参数和浇注系统尤为敏感. 最近发展了一种数字技术, 通过使用三维数字技术和计算机辅助设计程序来得到目标的几何形状, 然后用模拟软件从模子的填充到凝固完成, 对整个浇注过程进行模拟. 而且可以预测与填充和凝固有关的缺陷, 尽可能地减少实际铸造过程中的缺陷.