论文部分内容阅读
骨组织工程是未来骨修复的发展方向。它用可生物降解的材料制造与骨骼形状和物理性能相似的、疏松多孔的人工骨支架作为新骨生长成型的载体。其中人工骨支架的制造尤为重要,采用熔丝沉积快速成型制造骨支架有很多优势,论文以此方法为研究对象,研究了与喷丝技术相关的几个问题。首先,分析了螺杆挤出理论,运用该理论和聚合物流变学理论,推导了非牛顿流体流经流道时螺杆转速与喷丝速度的关系。建立了细丝截面的数学模型,并推导了丝宽的计算公式。建立了细丝喷出后冷却的数学模型,同时求出了解。其次,对微型螺杆挤出系统进行了设计。建立了喷丝过程的仿真模型,用POLYFLOW软件仿真了几个主要螺杆参数对流率、停留时间、混合性的影响,根据结果优化了螺杆的设计。对细丝冷却过程温度变化及相关影响因素进行了仿真,包括流率、环境温度、流体流入喷嘴的温度对喷丝温度的影响;出丝横截面积、对流换热系数、喷丝温度、风扇转速等对冷却时间的影响。为确定合适的成型速度和提高成型速度提供了指导。最后,用实验的方式测定了送丝机构能提供的最大送丝力、丝宽、挤出胀大比和细丝的塌陷变形程度。