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3D打印技术是现代制造技术发展的一个跨越性的进步,它可以直接打印产品,采用激光或电子束直接熔化金属粉末,逐层堆积金属,形成金属直接成形零件。该技术可直接制造复杂结构金属功能零件,更能制造出满足个性化需求的生物医用植入体,可满足高精度零部件制造加工的要求。具有降低成本、成型快、效率高、零废弃副产品、优化组装、方便制造、材料的无限组合、可精确制造等优点。同时TC4钛合金具有优良的力学性能、耐腐蚀性、无磁性、生物相容性及强度高、韧性好等特性,是一种理想的外科植入材料。3D打印制造工艺参数设置决定着材料的组织形态、力学性能及腐蚀性能,作为植入物材料,不同制造工艺参数下的组织、力学性能及腐蚀性能存在差异,因此制造工艺参数对3D打印TC4个性化种植牙性能的影响研究至关重要。本文的主要研究内容如下:1、通过对3D打印TC4钛合金进行X衍射分析并借助金相、扫描电镜和能谱测试,分析得到3D打印TC4钛合金的相组成,观察不同的激光功率和扫描速度下试样的显微组织,得到激光功率和扫描速度的变化对3D打印TC4钛合金种植牙组织的影响。2、用Ansys有限元软件对3D打印TC4钛合金种植牙受力情况进行静力学模拟,同时对3D打印TC4钛合金试样进行硬度和拉伸实验,探究打印参数对种植牙材料力学性能的影响规律。3、通过电化学腐蚀和化学腐蚀两种方法探究激光功率和扫描速度两种工艺参数的变化对3D打印TC4钛合金种植牙材料腐蚀性能的影响。4、通过以上研究,确定3D打印TC4钛合金种植牙最佳工艺参数。本文实验结果:1、研究的3D打印TC4钛合金种植牙试样中,力学性能最佳的工艺参数为:扫描速度900mm/s激光功率275W;腐蚀性能最佳的工艺参数为:扫描速度900mm/s激光功率175W。2、3D打印TC4钛合金为两相钛合金,包括α’-Ti和β-Ti,当激光功率由175W增加到275W时,X射线α’相主峰右移,晶格常数变小;当激光功率由175W增加到275W时,fcc结构的初始β相晶界溶解,集束α’相增多,且当扫描速度从1100mm/s减小到900mm/s时,受热时间长,易导致α’相增多,针状α’相为钛合金中重要强化相。3、激光功率的提高和扫描速度的降低可提高3D打印TC4钛合金的硬度、抗拉强度和延伸率,当激光功率从175W增加到275W、扫描速度从1000mm/s减小到900mm/s时,试样的抗拉强度由336MPa增加到676MPa,试样的延伸率由4.0%上升到5.4%,试样的平均硬度值从354.43HV升高为454.37HV,同时发现3D打印TC4钛合金试样的中心区硬度值较两边界硬度值偏高。4、对3D打印TC4钛合金种植牙进行数值模拟,结果如下:在1000Pa下,种植牙未发生显著变形;在2000Pa下,应力主要集中在种植牙颈部处为407.23Pa,种植牙的应力分布由22.287Pa增加到407.23Pa,形变量由3.445e-10m增加到0.020488m,种植牙出现了明显的变形。5、激光功率和扫描速度降低时可提高3D打印TC4钛合金种植牙的耐蚀性能,当激光功率从275W下降到175W时,扫描速度从1100mm/s下降到900mm/s时,试样自腐蚀电位由-1.1223mv上升到-0.7437mv,电流密度由9.987×10-3Acm-2减小到1.342×10-5Acm-2,腐蚀速率由0.1151g/（m2h）降低到0.0041g/（m2h）。