钛及其合金在生物医学领域应用广泛，涵盖骨板、关节假体、髓内钉、颅颌面及牙科种植体、人工心脏外壳、心血管支架、超声手术刀等多种医疗器械。作为长期植入材料，其必须满足以力学、化学稳定性、加工性能、耐腐蚀性等关键要求。

    多孔钛合金已被公认为硬组织临床修复与替代的最理想材料。其多孔结构高度模拟人体骨骼的微观构造，为细胞粘附、扩散和分化提供了有利的微环境。多孔材料的力学性能与其单元网格特征密切相关——通过调控孔径尺寸、形状及孔隙率分布，可定制化调节材料的弹性模量、强度和变形行为，使其与待修复骨组织的力学性能相匹配。

    钛合金的制备传统上主要采用铸造、粉末冶金和机械加工等技术。然而，为满足日益增长的个性化医疗需求，增材制造（AM）技术正逐渐成为关键的技术突破。这种基于数字模型逐层构建零件的创新技术，具有设计灵活度高、生产速度快和零件质量优异等显著优势。金属增材制造技术根据成形工艺可分为：选区激光熔化（SLM）、定向能量沉积（DED）、选区激光烧结（SLS）、选区电子束熔化（SEBM）、激光熔覆（LC）以及电弧增材制造（WAAM）等。其中，SLM和SEBM由于具有较高的成形精度，成为医用钛合金生产最常用的方法。

    合金的加工性能与其内部缺陷密切相关。若缺陷得不到有效控制，将导致结构提前失效，甚至可能引发严重事故。增材制造过程涉及快速加热、冷却和凝固，极易产生未熔合、气孔、夹杂和微裂纹等微观缺陷。此外，打印部件的宏观变形和开裂等问题也会显著降低最终产品的力学性能。这些缺陷的形成与凝固行为直接相关，而凝固行为又受多种打印工艺参数的影响。

    增材制造工艺包含多个关键参数，其中激光功率、扫描速度、扫描策略、扫描间距和粉末层厚是主要影响因素。某研究团队研究表明，激光扫描速度显著影响缺陷分布和类型——当扫描速度过高（>1300 mm/s）时会产生未熔合缺陷，而速度过低（<550 mm/s）则会导致匙孔缺陷。研究团队分别采用SLM和EBM技术制备了多孔Ti-24Zr-4Nb-8Sn合金，发现SLM样品表面光洁度优于EBM样品。表面粗糙度主要受热源光斑尺寸和层厚影响：电子束光斑尺寸（200μm）远大于激光光斑（40μm），导致EBM样品熔池较大，因而表面更粗糙。虽然EBM样品缺陷较少，但SLM样品的压缩模量明显更低。（来源网络，侵删）