
骨修复支架增材制造及全流程模拟优化控制
报告人:刘康
所在单位:哈尔滨工业大学(威海)
报告人简介:
刘康,任职于哈尔滨工业大学(威海)材料工程系,主要从事生物医用材料开发及组织修复支架增材制造研究,研究开发熔融挤出、墨水直写、光固化、激光烧结等多种3D打印技术,开发钛金属粉末、PCL基生物高分材料、磷酸钙/硅酸钙生物陶瓷材料、明胶/甲基丙烯酰胺双网络水凝胶材料等用于3D打印。作为项目负责人承担课题4项,参与国家自然科学基金、国家重点研发计划等省级以上项目8项,共发表SCI论文20余篇,授权国家发明专利17项,获第二届全国博士后创新创业大赛铜奖,中国质量协会质量技术二等奖,中国商业联合会科学技术奖二等奖,中国石油和化学工业联合会科学技术奖三等奖。
报告摘要:
增材制造技术具有的个性化设计和复杂宏/微观结构调控为组织修复支架的制备带来了新契机。针对骨修复支架个性化制造中存在的尺寸和性能失配两大临床痛点,开发了骨修复支架墨水直写全流程数值模拟技术。研制高固含量生物墨水,建立了涵盖挤出模拟、打印模拟、烧结模拟和力学模拟的全流程模拟技术。结果表明,全流程模拟技术能够有效预测3D打印工艺参数对性能的影响,通过挤出3D打印协同全流程数值模拟,制备出具有梯度微晶格结构的钛合金植入体和水凝胶修复支架,模型精度高达98%。本研究为骨修复支架研究提供了坚实的实验基础和理论依据,对推动骨组织工程的临床应用具有重要的意义。