3D spausdinto akytojo tantalo struktūra ir savybės

Dėl didelio metalinio tantalo tankio, kai jis naudojamas kaip medicininių implantų medžiaga, jis paprastai pateikiamas porėtos struktūros pavidalu, kuris ne tik suteikia visišką puikų metalinio tantalo biologinį suderinamumą, bet ir suteikia natūralus audinių augimo kanalas su turtinga poringų medžiagų porų struktūra. Todėl dar viena svarbi tyrimų sritis, susijusi su 3D spausdinimu akytu tantalu, yra akytasis tantalas. Tačiau nuo 3D spausdintų metalų sukūrimo iki šiol buvo pranešta apie palyginti nedaug 3D spausdintų porėto tantalo medžiagų tyrimų. Liuveno universitetas, Belgija, 2015 m. įgyvendino akytų, vienodos porų struktūros tantalo medžiagų paruošimą, kaip žaliavą naudojant sferinius metalinius tantalo miltelius ir visapusiškai įvertino jų mechanines savybes.

Gniuždomojo įtempio-deformacijos bandymo rezultatai rodo, kad takumo riba yra 12,7 MPa s 0,6 MPa, plokščiakalnis įtempis yra 21,8 MPa s 0,9 MPa, gniuždymo tamprumo modulis yra 1,22 GPa s. 0.07 GPa, o kreivių plokščiakalnio sritis yra lygi ir nedantyta, o tai rodo, kad SLM paruošta akyta tantalo medžiaga pasižymi puikiu plastiškumu, o modulis puikiai atitinka žmogaus akytojo kaulo modulį. Be to, akytojo tantalo gniuždymo nuovargio riba yra 7,35 MPa (10⁶ kartų), o tai rodo didelį atsparumą ciklinei apkrovai.
Šiuo metu tantalas ir akytasis tantalas laikomi geriausiomis biologiškai suderinamomis ortopedinių implantų medžiagomis, o 3D spausdinto poringo tantalo taikymas Kinijoje yra pirmaujantis pasaulyje. 2016 m., remiant LR Ministerijos Pagrindinių tyrimų ir plėtros programą. Mokslas ir technologija, Šiaurės Vakarų spalvotųjų metalų tyrimų institutas (NWNMRI) kartu su Pietvakarių ligonine atliko pirmąjį pasaulyje individualizuoto miltelinio elektroninio pluošto 3D spausdinto poringo tantalo implanto korpuso paruošimo atvejį ir pasiekė klinikinį pritaikymą. Šiuo metu Šiaurės vakarų spalvotųjų metalų tyrimų institutas ir jam pavaldi Xi'an Sailon Metal Materials Co aprėpia visą pramoninę miltelių žaliavų grandinę, elektronų pluošto formavimo įrangą ir medicininių poringų tantalo implantų procesą.