激光选区熔化（SLM）成型零件过程中常出现零件的翘曲变形，这与零件支撑的添加有关。因此，有必要对SLM成型零件支撑添加方式进行研究。通过对不同支撑结构SLM成型零件的成型效果进行研究，发现在相同支撑参数条件下，支撑片分割未倾斜支撑在成型零件时具有较好的成型效果；零件使用的支撑高度越高，零件越容易翘曲。通过优化支撑结构，发现采用分块0°倾斜导热支撑可以有效地减小零件的翘曲变形。这为SLM成型高精度零件提供了参考。

应用摩擦磨损试验机进行摩擦磨损实验并对实验前后零件称重以分析其在不同条件下摩擦系数和磨损率的变化；对零件实验前后表面组织和形貌采用金相显微镜和扫描电子显微镜分别进行观察以研究其磨损机理。结果表明，在干摩擦、氯化钠（NaCl）和人工唾液润滑条件下，SLM成型件正面的磨损率比铸造件分别低27.92%、21.15%和19.03%，比侧面分别低26.97%、10.88%和14.97%；SLM成型件与铸造件相比，表面组织更加均匀，基本无孔洞；在干摩擦下表现为磨粒磨损，在NaCl及人工唾液润滑条件下主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损。这些结论为SLM成型CoCrMo合金在医学植入体方面的应用提供了依据。

研究了激光选区烧结(SLS) 成型工艺中不同工艺参数以及后续热处理工艺对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料成型性能的影响。通过调整扫描间距、激光功率、扫描速度等不同工艺参数, 描述了SLS成型UHMWPE零件的致密度、拉伸强度以及断裂伸长率, 并对热处理前后的SLS成型UHMWPE零件的力学性能进行了比较。结果显示, 致密度、拉伸强度、断裂伸长率总体上与激光功率呈正相关关系, 与扫描间距、扫描速度呈负相关关系。经热处理后, SLS成型UHMWPE零件的力学性能有明显提高, 致密度达到95.12%, 抗拉强度达到24.08 MPa, 断裂伸长率达到334.82 MPa。实验结果表明：SLS成型UHMWPE零件与模塑成型UHMWPE零件性能尚有差距, 仅优化成型工艺不足以得到理想性能, 但经热处理后, 零件性能基本满足使用要求。

为获得具备良好力学性能和生物相容性的多孔植入体，需对激光选区熔化(SLM)成型CoCrMo 多孔结构进行性能分析。在电子万能试验机上沿零件加工的纵向进行压缩试验，应用分形插值理论分析相关参数对其压缩性能的影响。试验结果表明:变形主要以滑移为主；弹性模量和抗压强度随着孔隙率和平均孔径的增大而减小，随表面积体积比的增大而增大。正八面体和正六面体多孔结构孔隙率为55%~84%，平均孔径为0.51~0.99 mm，表面积体积比为2~4.2时，弹性模量都能满足要求。正八面体圆柱形多孔结构的性能比方形结构更加优越，正六面体方形结构的性能比圆柱形结构更好，为激光选区熔化成型多孔CoCrMo合金结构医学植入体的研制提供重要依据。

研究了基于数字化3D技术的全膝置换股骨假体再设计并通过激光选区熔化(SLM) 技术直接制造了股骨假体, 以满足医学上对全膝置换股骨假体的高适配性要求。对一名患者的全膝关节CT连续断层图像提取股骨3D模型，根据骨科医生手术规划进行了数字化3D解剖与测量，并据此对目前商业化的假体进行了重新设计。然后，利用SLM技术直接制造了再设计完成的3D股骨假体模型，并讨论了制造工艺参数、机械性能、空间优化摆放位置以及成型精度等关键技术。实验结果显示：依据患者股骨远端解剖参数可完成股骨假体的3D模型再设计并可利用SLM技术直接制造出股骨假体，单个股骨假体成型时间为5.2 h，成型精度标准偏差为0.030 mm，成型致密度达到99.02%；热处理后成型性能优于美国实验材料学会(ASTM) F75的铸造标准。得到的结果表明该项技术可以快速制造完成患者所需要的股骨假体，且成型性能优良。

对CoCrMo合金激光选区熔化(SLM)直接制造成型工艺进行了研究，以便探索使用CoCrMo材料的个性化医用产品的更优化工艺。使用华南理工大学自主研发的Di-Metal100型SLM设备，在使用满足ASTM F75要求的CoCrMo合金进行SLM增材制造过程中，对激光功率、扫描速度、扫描间距3个关键工艺参数进行了工艺验证与分析，以便获得高致密度成型工艺参数，并对此工艺参数下成型件的性能进行测试。结果显示，在激光功率为170 W，扫描间距为0.08 mm，扫描速度为500 mm/s时获得致密度为99.02%， 此时CoCrMo合金SLM直接制造样件的抗拉强度、屈服强度σ0.2以及洛氏硬度均高于ASTM F75铸造标准，延伸率略低。通过对CoCrMo合金SLM增才制造工艺的优化，可以制造出性能上能够满足医用产品指标的CoCrMo合金个性化医用产品，从而为CoCrMo合金SLM个性化直接制造应用提供重要参考。