多金属结构将多个金属材料的性能集合到一个组件,且能根据实际应用的需求在特定的位置实现特定功能的精确表达,为实际工程问题提供了有效的解决方案。更值得关注的是,在医疗领域中,人体骨骼由皮质骨与松质骨组成,两种骨具有不同的功能与性能。具备天然骨骼结构特征的骨植入物可能在骨缺损的临床治疗中有着重要应用价值。已报告的金属增材制造技术难以实现不同金属材料的直接结合与具有复杂形状的多金属结构的制造。受限于金属材料的性质与加工工艺,这类技术也没有实现仿天然骨骼结构层次的钛合金人工骨制造。本文提出了双喷头金属浆料直写技术制备多金属结构的新方法,采用直接结合的策略制备了多种具有复杂形状的多金属结构。此外,利用造孔剂法调节支架力学强度,使其性能与天然骨骼相符合并制备了仿天然骨骼结构层次的钛合金人工骨。这种方法甚至可以推广到金属-陶瓷的组合,为解决骨组织工程及其他领域的应用瓶颈提供了一个新的解决思路,有助于推动行业的发展。以铁-铜,铁-钛与铁-镍三种金属组合为打印材料,研究双喷头金属浆料直写成型技术。聚乳酸与二氯甲烷的混合物选用为粘结剂,研究浆料制备的过程并探究合适的金属浆料组成。以铁-铜组合为例,阐明双金属打印原理,研究层高,打印速度等对参数对打印效果的影响。多种材料可以在微小区域精确的切换并能在同层或者不同层上精确的沉积。复杂结构的成功打印证明了本方法的独特优势并拓展了应用价值。对打印后的多金属结构进行烧结,研究烧结温度对多金属结构收缩率的影响并分析烧结成型原理。利用扫描电子显微镜与能谱仪分析多金属结构的微观形貌与元素分布特征,研究影响金属材料结合及元素迁移的因素,并分析其机理。测定金属结合界面的化学组成,分析烧结前后金属物相的变化与原因,测试多金属结构的力学性能,并与母材做对比,分析影响力学性能的因素与原理,并采用增强措施。结果发现,多种材料均能通过直接结合的策略成功结合,结合界面无明显裂纹与分层等缺陷,界面中也无明显的元素污染与脆性金属相的生成。三种多金属结构的内部均为多孔结构,这导致其机械性能并不优异。但这种结构特征及机械性能有可能能针对性的应用于电子领域与人工骨领域。铁-钛组合的多金属结构的压缩测试结果表明其性能与天然骨骼的性能相匹配。对铁-镍组合采用了铜渗透的改进方法以降低其孔隙度,改善的铁-镍多金属结构的机械强度有显著提升,可能能应用于工业领域。利用锰粉作为造孔剂,钛合金作为主体材料,制备不同的金属体积比例的浆料。研究烧结温度、烧结时长及密封性对支架变形及锰去除率的影响,并分析机理。研究了烧结前后线条的微观特征,并测试支架的力学性能,分析利用造孔剂调节支架力学性能与孔隙率的可行性。根据实验结果,选取了符合皮质骨与松质骨性能的浆料,利用双喷头金属浆料直写技术,成功制备从松质骨到皮质骨过渡的仿天然骨骼结构层次的钛合金人工骨。这对以浆料直写技术为基础来制备梯度多孔结构钛合金支架有一定的指导意义。