39、假肢膝关节与3D打印砂型铸造模型的研究进展

假肢膝关节与3D打印砂型铸造模型的研究进展

1. 假肢膝关节步态运动学评估

在假肢膝关节的研究中，对单轴斋浦尔膝关节和3R15膝关节进行了步态时空参数的运动学评估。研究发现，使用单轴斋浦尔膝关节时的步行速度比3R15膝关节更快。同时，膝上截肢者使用斋浦尔膝关节时的步态模式比使用3R15膝关节时更具对称性。

不过，该研究存在一定局限性，即研究对象数量有限。因此，建议在后续研究中纳入更多的研究对象。此外，还建议在后续研究中检查步态过程中肢体上施加的力以及骨盆关节的运动等约束条件。

2. 3D打印砂型铸造模型的研究

2.1 3D打印技术在铸造领域的应用

增材制造（AM）技术在铸造技术领域已证明了其重要性，可用于制备主模型和熔模铸造模型（失蜡法）。大量研究报道了3D打印部件的强度及其在不同应用中作为功能部件的使用情况。

当需要批量砂铸复杂形状的部件时，或者在铸件生产过程中模型损坏时，3D打印砂型铸造模型显示出了其潜力。使用熔融沉积建模（FDM）进行3D打印是一个快速的过程，因此在损坏模型完全修复之前，可以使用3D打印模型。

2.2 研究重点

本研究重点关注FDM打印的砂型铸造模型的尺寸变化和磨损分析。为了进行这项研究，对材料进行了气动捣固的磨料磨损测试和砂型铸造模型所需的强度测试。此外，为了提高3D打印砂型铸造模型的使用寿命，尝试了两种不同的后处理方法，即电镀和耐磨涂层。

2.3 参数选择与初步实验

在FDM中，各种聚合物丝材被用作原材料，加热并挤出以形成三维几何形状。常用的丝材材料有丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯（ABS）和聚乳酸（