多孔结构作为骨组织工程的载体,具有密度低、比表面积大和流体渗透性好等优点,成为目前骨组织领域的研究焦点。钛合金具有良好的生物相容性,较好的耐腐蚀性和优异的机械性能,被认为是矫形外科植入物的最佳材料。但传统多孔结构受制造工艺的限制,难以形成可控的孔隙结构以满足患者的个性化需求,因此迫切需要新的制造工艺来解决上述问题。本文以3D打印技术为基础,以TC4合金为原材料,从多孔结构的设计、制备和后处理三个方面对3D打印技术制备TC4合金多孔结构工艺进行了研究。在进行多孔结构的设计时,以多孔结构的打印限制、植入限制为基础提出元结构概念,即由一系列具有相同外部框架和不同内部框架的多孔单元组成。选出一类元结构作为研究对象,给出元结构的研究方法。利用有限元分析对元结构经验模型求解并研究了相同孔隙率的情况下放大单元倍数对多孔试件力学性能的影响。随后设计三种不同的热处理方式,通过压缩试验评估热处理对多孔结构力学性能的影响。最后根据实验结果选择合适的元结构构建骨模型。结论:1)求得经验模型的参数分别为C₁=0.20239、n₁=1.6142、C₂=1.8968、n₂=1.1256,比较符合多孔结构的Gibson-Ashby模型,能较好预测该单元形成试件的力学性能;2)在孔隙率不变的情况下,放大倍数的增大对结构压缩弹性模量的影响并不明显,抗压强度则随着放大倍数的增大呈下降趋势;3)三种热处理方式中以去应力退火对试件强度的提升最为明显,固溶处理提高了试件的塑性,时效处理并未达到理想的效果;4)根据股骨力学性能,利用经验模型设计了多孔股骨结构,证明了经验模型的实用性。使用胫骨模型说明了梯度结构单元的连接形式,证明了元结构的可行性。