随着基于3D打印技术的再生医学概念被提出,生物3D打印技术得到了迅猛的发展。其核心思想是使用生物材料和细胞作为打印材料,通过使用3D打印技术在3D空间中构建类似组织的前体。但该技术目前仍然存在众多限制条件,如打印方式损伤性高、打印速度慢等。对此提出了超声振动辅助的打印方式,设计了气动式压电打印喷头。通过COMSOL Multiphysics有限元软件优化了集成压电换能器的3D打印机喷头结构,制备了一个打印头原型并进行测试,挤出测试结果表明,超声振动能够有效地提高挤出速度,从而达到提高打印速度的目的。

针对普通磁力研磨法去除微细孔相贯线处毛刺效率低且研磨质量不均匀的问题，提出了一种振动辅助磁力研磨技术。采用振动电机产生振动辅助磁力研磨，通过改变工件及磁针的运动轨迹，实现对微细孔相贯线处毛刺的去除。对比了添加振动前后表面加工质量和材料去除量的变化，并利用单因素试验分析了振动辅助磁力研磨加工过程中振幅对表面加工质量和材料去除量的影响。试验结果表明：振动辅助磁力研磨技术实现了对微细孔相贯线处毛刺的去除；相比普通磁力研磨，振动式永磁研磨机的研磨效果更好，研磨效率更高，且当振幅为4mm左右时，更有利于加工效率和表面加工质量的同时提高；研磨后的表面残余应力由+101.5MPa拉应力转变为约-115.5MPa的压应力状态，从而获得更好的表面应力状态。