激光粉末床熔融(L-PBF)能够精确高效地制备复杂结构,适用于目前主流的医用金属材料,可赋予骨科植入物定制化的宏观微观结构,快速响应个性化的临床治疗需求,最大程度地适应骨缺损部位的生理环境并加快骨修复重建进程。本文从生物材料、结构设计和制造工艺角度出发,全面评述了激光粉末床熔融制备金属骨科植入物的发展现状,重点对钛合金和钽合金等不可降解金属以及镁合金和锌合金等可降解金属的激光粉末床熔融工艺特性及力学性能进行了比较分析,并对该技术在骨科植入物制备领域的未来发展进行了展望。

在医用不锈钢中加入适量的过饱和铜离子后形成的含铜不锈钢,具有较好的生物功能。用激光合金化方法代替传统的热处理合金化方法,在不锈钢的表面形成铜钴合金层,探索一种以上的合金元素同时存在于合金层中的可能性。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析了合金层显微组织的结构特征。通过大肠杆菌实验验证了合金层的杀菌功能,通过盐水腐蚀实验分析了合金层的抗腐蚀能力。结果表明:当激光功率为600 W、扫描速度为400 mm/s、预置厚度为500 μm、搭接率为35%时,用铜钴质量百分比为1∶1的混合粉末制成的合金具有稳定的表面金相组织,其杀菌能力以及耐腐蚀性能较好,且合金层的硬度较基体高约20%。激光合金化方法可以代替传统合金化方法进行生物功能化医用金属的制备。