增材制造_实现宏微结构一体化制造_李涤尘

1、2013年3月第49卷第6期机械工程学报JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERINGVol. 49 No.6Mar. 2013 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights 2013年3月 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights 2013年3月DOI : 10.3901/JME.2013.06.129增材制造：实现宏微结构

2、一体化制造李涤尘1贺健康1田小永1刘亚雄1张安峰1连苓1靳忠民1,2卢秉恒1(1.西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 ；2.利兹大学机械工程学院利兹LS2 9JT 英国)摘要：增材制造技术是基于分层制造原理发展而来的先进制造技术，是信息技术、新材料技术与制造技术多学科融合发展的 产物，是当今世界各制造强国竞相发展的热点技术。基于增材制造材料逐点累积的成形过程，提岀宏微结构一体化制造的学 术观点。该方法在金属、陶瓷与复合材料的成形制造中有着其他制造方法难以替代的优势，可以实现制造短流程化，并推动 大批量制造模式向个性化制造模式发展。列举近年在金属零件定向晶组织制造、光子晶

3、体制造、生物组织器官支架制造方面 的研究成果，论述宏微结构一体化增材制造技术的实现方法与工程应用，解决了传统制造技术难以解决的宏微结构一体化制造难题，给制造技术展示岀全新的发展前景，为相关学科和产业发展提供有力的制造技术支撑。关键词：增材制造快速成形生物制造宏微结构一体化制造中图分类号：TH164Additive Manufacturing： Integrated Fabrication of Macro/MicrostructuresLI Dichen1 HE Jiankang1 TIAN Xiaoyong1 LIU Yaxiong1 ZHANG Anfeng1LIAN Qin 1 JIN

4、Zhongmin1,2 LU Bingheng1(1. State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering, Xi' an Jiaotong University, Xi2. School of Mecha ni cal Engin eeri ng, Uni versity of Leads, Leads LS2 9JT, UK)Abstract : Additive manufacturing(AM) is emerging as an advanced manufacturing technology based o

5、n the principles of laminated fabrication. It integrates multidisciplinary fields including information technology, novel material technology and manufacturing technology. It is currently recognized as one of the most competitive technologies in the world. Here the concept of integrated fabrication

6、for macro/microstructures is presented based on the layer-by-layer accumulation process of AM, which exhibits unparalleled advantages over other manufacturing technologies for the fabrication of metallic, ceramic and composite material parts. It could extremely shorten the manufacturing cycle and ho

7、lds the potential to stimulate the transform of manufacturing modes from mass production to personalized manufacturing. Typical applications of AM in the integrated fabrication of macro/microstructures are illustrated and discussed in light of recent progress in metallic parts with oriented crystal

8、microstructures, photonic crystals and tissue-engineered scaffolds. In comparison with conventional manufacturing technologies, AM provides a unique solution to realize the integrated fabrication of macro/microstructures and demonstrates the future prospects of manufacturing technologies, which coul

9、d provide powerful supports for the development and innovation of related disciplines and industrial fields.Key words : Additive manufacturing Rapid prototyping Biofabrication Integrated fabrication of macro/microstructures 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights res

10、2013年3月 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights 2013年3月0 前言增材制造(Additive manufacturing ，AM)技术是国家自然科学基金资助项目(50835007, 51275392)。20121205收到初 稿，20130205收到修改稿近20来信息技术、新材料技术与制造技术多学科融 合发展的先进制造技术。增材制造被誉为有望产生 “第三次工业革命”的代表性技术，是大批量制造模 式向个性化制造模式发展的引领技术。增材制造

11、应 该定位在传统制造技术难以低成本、高效率完成的 复杂结构制造。因此，利用增材制造的原理，拓展 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights 月2013年3月李涤尘等：增材制造：实现宏微结构一体化制造131增材制造的应用是增材制造与传统制造技术竞争的 必由之路。增材制造依据CAD数据逐层累加材料的方法制造实体零件。其制造原理是材料逐点累积 形成面，逐面累积成为体。这一成形原理给制造技 术从传统的宏观外形制造向宏微结构一体化制造发 展提供了新契机。制造技术长期以来多制造结构

12、的外形，微观结 构控制多是材料学科的工作。人们期待发展新的制 造技术，力求实现宏观外形结构与微观组织结构的 一体化制造，使得零件制造短流程化，实现结构优 化、材料节约和能源节省。Scie nee上多篇论文反映出这一发展趋势。美国西北大学的OLSON把系统工程思想引入到材料设计和结构制造过程 中，提出了多层次结构的计算机辅助设计技术，认 为材料设计、结构制造是一个系统工程，不同尺度 下的组织结构决定了其各自的性能特点，而且工艺、组织、性能之间关系的良好集成能够实现多尺度结 构设计的概念。通过改变组成物质的种类、组合方 式（显微结构的几何和拓扑特征）、制备工艺可以改 变所制备的材料的宏观性能（物理

13、性能、力学性能、 生物学性能等），由此可以设计和制造新结构。因此， 如何将材料设计与制备的系统工程思想引入制造环 节，实现材料设计、制备、成形一体化，将是制造 科学与技术的发展方向。在组织结构设计与制造一体化方面，美国贝尔 实验室的AIZENBERG 等2提出了直接制备微模板 化单晶的方法，可以制备出毫米级带有亚微米级微 孔的单晶体，并且可以控制单晶的方向。德国麦克 斯普朗克生物物理化学研究所的WANKE等研究了光子带隙微结构的激光快速成形方法，制备出了 66 m和133 m的三维网格，通过这种结构可以控 制材料的光学性能。澳大利亚昆士兰大学的 SERCOMBE等研究了铝质零件的快速成形制造

14、方法，其突出特点是在铝粉成形后烧结工艺中通入 氮气，使得铝基体中形成坚硬氮化铝网架，从而改 进了材料的组织性能，并保证了制造的自由性和零 件的制造精度。这些研究工作表明，科学家正在将 材料微结构与材料宏观结构制造相结合，实现不同 尺度下组织结构的可控制造，以满足力学性能、物 理性能或化学性能的需求。基于增材制造材料可控逐点堆积的原理，发展 “宏微结构一体化制造”是实现“材料-设计-制造”一体化的方向。西安交通大学立足此学术观点，探 索了不同材料由点到面再到体的材料堆积成形的共 性科学规律，面向金属、陶瓷和复合材料，融合冷 热加工过程，实现构件的控形控性制造。研究了金 属材料、陶瓷材料、复合材料

15、的增材制造原理、装备和典型应用，拓展了生物组织器官制造、金属组织 定向晶组织结构制造、光子晶体制造等研究方向，为 宏微结构一体化增材制造技术的发展探索新方法。1金属零件控形控性制造-空心叶片激光金属直接成形是一种新的成形方式，具有 无模具、短周期、低成本、高性能和快速响应能力 等特点，使其在维修与再制造、关键零件制造、快 速模具制造、梯度材料制造等领域具有极大的应用 价值。它采用了增材制造方法，不受零件形状的限 制，可以直接快速成形比较复杂的零件，是制造技 术的发展方向。空心叶片是燃气轮机的核心部件， 其复杂的空心结构和定向晶组织使得制造技术面临 极大挑战。其中，如何实现定向组织结构与复杂外

16、形的同步制造是技术难点。西安交通大学以空心涡 轮叶片制造为研究目标，建立了空心涡轮叶片直接 制造的技术路线和装备系统，在制造叶片结构形状 的同时，控制叶片定向组织。ZHU等研究了成形结构尺寸对粉末流场汇聚 特性的影响规律。激光金属直接成形中，金属粉末 流场存在动量和质量输送的物理动态变化过程，经 过同轴送粉喷嘴的粉末汇聚特性将直接决定熔覆层 精度和性能。随着堆积层数增加，成形件结构尺寸 （主要包括高度和宽度）发生变化，粉末颗粒与成形 件和基板发生碰撞和反弹进而导致粉末流场出现波 动。与自由射流状态相比， 激光金属直接成形中（受 阻射流），粉末流场汇聚点浓度增大且汇聚焦点上 移，粉末汇聚焦距减小

17、（0.4 mm）;随着成形件高度 增加，熔覆点处粉末流场浓度降低，粉末流场汇聚 性变差；随着成形件宽度增加，熔覆点处粉末浓度 增加，汇聚特性变好。PI等研究发现了多层激光金属直接成形的自 稳定机。激光金属直接成形中，激光焦距、粉末汇 聚点和激光熔池点的相互关系直接影响成形质量。 对于开环激光金属直接成形系统，在制造过程中通 常由于工艺参数不稳定而产生表面凹凸，影响成形 质量。若在下一层熔覆时，凹陷处熔覆层厚度增加， 同时凸起处熔覆层厚度减小，则成形过程中的凹凸 现象能得到很好的形貌自稳定，使激光成形表面形 貌的凹凸现象消失，并平稳堆积成形。整个成形过 程一直存在这样的形貌自稳定机制，保证成形平

18、整、稳定进行。在不同粉末汇聚情况下进行了零件成形 试验，试验结果表明，在粉末负离焦情况下，成形 过程存在与理论分析相一致的形貌自稳定效应，当 采用粉末负离焦和逐层降低功率相结合的方法，激 光直接成形二维垂直方向薄壁零件，表面粗糙度平均达到10.5 口。本课题组重点研究了材料组织直接控制规律。 控制激光金属直接成形过程环境温度，可以控制零 件内部组织为柱状晶且定向生长，即成形过程是一 个定向凝固的过程。为了控制温度梯度，防止定向 晶向等轴晶转变，除了优化工艺参数外，课题组发 展了采用低温氩气随形冷却零件的方法，低温氩气 喷嘴和同轴送粉喷嘴固定在一起，随着零件的增高, 低温氩气对零件进行随形冷却，

19、现阶段的随形冷却 由于结构的限制还只适用于直线零件，冷却过程中 采用红外比色点温仪测量温度来反馈控制低温氩气 的流量。液氩随形冷却试验表明，随着激光沉积层 数的增加，由于热量累积使得通过基板散热效率变 低，熔池温度梯度变小，从而在零件底部形成定向 晶组织，而在零件顶部形成等轴晶组织；通过增加 液氩随形冷却装置，从零件底部到顶部均可形成定 向晶组织(图1)。因此，采用液氩随形冷却可有效控 制定性晶组织的形成。1*1(a)无液氩随形冷却(b)有液氩随形冷却图1液氩随形冷却对零件微观组织结构的影响采用DZ125L、FGH96高温合金和钛合金，对空心涡轮叶片和整体涡轮叶盘的激光金属成形工艺 进行了研究

20、。采用粉末负离焦的形貌自稳定效应、 组合式扫描、逐层降功率、中间高两边低的扫描速 度策略等成形技术，用激光金属成形技术制备出了 较高表面质量的某型双工质复杂空心叶片样件和形 状复杂的钛合金闭式整体涡轮叶盘样件(图2)，以及钛合金人工关节样件(图3)。(a)高温合金空心叶片样件(b)钛合金涡轮叶盘样件图2激光金属成形技术制备的复杂样件(a)人工髋关节(b)人工膝关节图3激光金属成形技术制备的钛合金人工关节样件2陶瓷零件直接制造-光子晶体陶瓷材料具有优良的高温力学性能、抗腐蚀和 磨损性能、良好的物理化学性能。陶瓷零件制造需 要模具，因此难以制造具有复杂结构的陶瓷零件， 发展复杂结构陶瓷零件直接制造

21、新方法是制造技术 的发展方向之一。光子晶体将是影响信息技术未来 发展的一种新颖器件结构，多由高介电陶瓷材料制 造而成，内部具有点阵微结构使得其制造技术成为 应用的瓶颈。西安交通大学采用增材制造技术，围 绕着三维光子晶体制造工艺及其微波传输性能开展 了探索性研究。研究了陶瓷材料光固化直接制造方法，研制了基于硅溶胶的水基陶瓷浆料制备工艺。在研究光 引发剂、固相质量分数、粒径等因素对陶瓷浆料光 固化特性(固化厚度和光敏参数)影响的基础上，制 备出了符合要求的陶瓷浆料。研究了陶瓷浆料的光 固化成形机理，试验研究发现，激光照射到陶瓷粒辽 113 Chinn Avadtiinic Journal Ektr

22、onic Publishing House. Al rigilts, reserved. h(lp：/7wvvwA'nki.Tiel月2013年3月李涤尘等：增材制造：实现宏微结构一体化制造133子上产生强烈散射，陶瓷浆料直接成形单条固化线 的截面轮廓为扁平状，单条线固化宽度和固化厚度 均随扫描速度增加而减小。建立了单条线固化宽度 和固化厚度的预测模型，为工艺智能化提供基础。 研究了不同扫描方式对于陶瓷浆料单层固化厚度的 影响规律，发现在交替扫描方式下，陶瓷浆料的单 层固化厚度大于分层厚度且具有较高的成形效率。 研究发现，单层固化厚度随扫描间距增加而降低， 建立了临界扫描间距几何模型，

23、确定了最小扫描间 距，并进行了试验验证。试验研究了分层厚度、扫 描方式、轮廓扫描速度和光斑补偿对成形精度的影 响规律，发现分层厚度为0.15 mm时，陶瓷零件的成形精度最高；扫描方式对陶瓷零件的成形精度影 响不大，当光斑补偿值采用0.250.40 mm时，陶瓷零件成形精度最高。研究了表面台阶效应对于表 面粗糙度的影响，发现陶瓷零件上下表面粗糙度在 倾斜角为15 °寸达到最大值，但其试验测量值远小 于理论计算值。所设计制备的具有复杂空间结构的 叶轮盘模型及陶瓷零件如图4所示。图4叶轮盘模型及光固化成形陶瓷零件所制备的三维陶瓷光子晶体如图5所示。在工图5设计和制作的陶瓷光子晶体艺研究的基

24、础上，研究了光子晶体结构设计与电磁 波传输性能的关系。试验结果表明，在标准光子晶 体结构中引入线缺陷，原来落入禁带的电磁波能够 沿着线缺陷的方向传播，同时不会发生因传播过程 中自发辐射而造成的能量耗散。研究了光子晶体作 为微波天线基板的应用特性，采用具有特定禁带的 光子晶体作为偶极子天线基板，减少或完全屏蔽了 背瓣的辐射能量，使得偶极子天线的辐射效率提高 了 10 倍。采用增材制造工艺，设计并制造了三维超材料 试样，如图6所示，试验测试结果表明，所制造试 样对特定频段的电磁波能产生负折射现象8。研究发现了光子晶体负折射性随微结构和材料变化的规 律，研究了三种微结构形状的光子晶体负折射性能， 发

25、现负折射的中心频率变化范围很小，测试结果如 图7所示。正方形微结构频率宽度最大。认识了各 参数对光子晶体负折射性能的影响规律，为负折射 特性光子晶体的主动设计和制造奠定了基础，实现 了传统材料或结构难以实现的电磁波传输性能，为 未来的器件应用提供了实现手段。以木堆光子晶体为基本的单元结构形式，通过改变局部结构单元填 充比来调控其电磁参数（介电常数、磁导率），设计出了地毯式隐形衣（图8）9、电磁黑洞等器件，实现 了具有特殊功能的电磁波性能调控，研究成果将会 推动超材料从前沿研究向实际应用发展。图6三维全介质超材料结构 -I2Q|-S：i弋闾 10.600 GHzjf7cm 10.625 GHz

26、-I20-100-60图7三维全介质超材料负折射现象的能量分布测试结果（dB）3生物组织制造-关节骨/软骨组织自然关节骨软骨复合体梯度分层结构及各层 之间不同的材料组成是关节软骨发挥其生理功能的 基础。关节表面的软骨组织和下层的骨组织材料不 同，界面的微结构影响软骨的性能和软骨对骨的附 着性。认识软骨组织与骨组织的界面结构并制造这 些仿生结构是发展关节组织工程的方向。通过对自 然骨/软骨界面分析，设计并制造了一种新型从材料 到结构仿生软骨/骨梯度组织工程支架，以解决目前骨软骨组织工程中存在的难题。综合应用扫描电镜、微计算机断层扫描技术（Micro computed tomography ，Mi

27、cro CT）与组织学染 色切片的方法，分析了骨软骨组织的组成与其界面 的微结构特征10。针对仿生软骨/骨梯度组织工程支 架的制造需求，将骨软骨界面的微结构总结归纳为 板层、锚定、嵌锁和管道等，并对其进行了量化分 析，建立了骨软骨复合体微结构的设计方法，为新 型骨软骨组织工程支架的设计提供数据支持。利用 组织染色切片、扫描电镜、Micro CT三种方法从不同尺度和形态研究了骨软骨界面的3D结构。通过对股骨髁模型与骨软骨界面微结构的生物力学有限 元分析发现，股骨髁表面软骨厚度的分布有利于应 力、应变的分散。股骨髁软骨中央区域承受的应力、 应变大于边缘区域，而中央区域因具有更大粗糙度 的界面结构则

28、更有利于应力与应变的分散。基于此,建立了软骨形态、骨软骨界面微结构与关节生物力 学性能之间的关系。这三者互相影响，彼此适应， 共同保证了关节的正常的生理功能。BIAN等11-12研究并设计了一种新型的从结构 到材料构成全方位仿生的软骨/骨梯度组织工程支架，并对支架的制造工艺进行了摸索。采用陶瓷直 接成形制造的3-TCP生物陶瓷骨支架，在微孔孔径、 连通孔径、力学性能等方面均达到了理想骨组织工程支架的要求。利用凝胶注模工艺将I型胶原水凝 胶复合到骨支架上，软骨支架突起伸入并充满骨支 架界面连接结构，1型胶原与3-TCP紧密结合，所形成的复合支架11 最大抗剪切力为11.8 N ± 1.

29、6 N 有助于解决传统软骨支架抗剪切性能差、容易脱层 的问题（图9）。（a）复合支架（b）骨软骨缺损（c） 6个月软骨修复图9骨软骨复合支架与动物试验针对犬和兔膝关节大面积骨软骨缺损，利用所 制备的软骨骨复合支架开展了动物试验研究。发现 新生软骨与陶瓷支架结合紧密，形成了类似于自然 骨软骨的连接结构。新生软骨无论从大体标本和组 织学评价均与关节透明软骨高度相似，软骨/骨的结合力达到55 N，接近于自然软骨水平，新生软骨的 弹性模量与透明软骨的弹性模量相匹配，初步实现 了工程化软骨的功能化。4生物器官制造-植入式人工肝组织肝脏是人体最大的“生化加工厂”。中国肝病毒携带者高达1.3亿人，其中慢性肝

30、炎患者有 3 000 万。肝脏移植是最有效的治疗手段，然而供体的匮 乏一直制约着肝脏移植。研究旨在将工程化制造与 生物自体生长相结合，制造具有一定时效和肝功能 的肝组织，解决供体匮乏的问题。这些研究为增材 制造技术向软组织材料发展提供新思路13-14。本课题组研究了人工肝组织支架材料。对丝素 蛋白/明胶、鼠尾胶原水凝胶以及其他修复材料（如壳聚糖）的材料配比、工艺性能、体外细胞毒性和体 内植入生物相容性进行了研究。确定了以丝素蛋白/明胶为体外动静态培养研究的支架材料；以糖化鼠 尾胶原水凝胶和高浓度鼠尾胶原水凝胶作为异位修 复压印仿生支架的材料。本课题组研制了适合微结构成形的逐层压印叠 加成形装备

31、，实现了压印工艺的自动化增量成形，成形平台达到250 mnrK 250 mm,定位精度达到0.1 mm。在对肝组织结构分析的基础上，设计了人工肝 组织支架的仿血管树 15和仿肝小叶两种仿生结 构16，并对其微观流道结构进行了流体分析，确立 了最佳管径比和最佳夹角。针对仿血管树支架和仿& 1992013 China Academic Journal Electronic Publishing Houstfj A1E rights reserved. h(lp:/月2013年3月李涤尘等：增材制造：实现宏微结构一体化制造135肝小叶支架结构，研究并建立了仿生支架压印卷裹 成形和层叠成形工艺

32、方法。最新提出的丝素蛋白/明胶材料的冰模压印成形方法，消除了支架表面成 膜的问题，大大提高了支架微观结构的连通性，有 效促进了细胞的活性和扩增17(图1015)。(a)肝组织支架仿生设计(b)肝组织支架制造(c)逐层打印/压印成形机图10生物软组织支架的仿生设计制造本课题组研制了具有氧合功能的生物反应器及培养系统，用于体外构建人工肝组织，一次可以 同时带动三个生物反应器，每个生物反应器可装载 并培养6个人工肝组织块，体积达到1 cm 3以上。开展了人工肝组织动物体内修复试验，即原代肝细 胞成纤维细胞仿生支架构成的压印人工肝组织体 内异位修复。修复对象包括正常SD大鼠、F344近交大鼠和SD大鼠

33、肝硬化模型的修复。通过体内植 入修复试验，取得了良好的进展。压印肝组织通过成纤维细胞与肝细胞的共培 养，以及采用高浓度鼠尾胶原水凝胶两项措施，使 人工肝组织在体内成活时间达到28 d,人工肝组织厚度达到 2 mm以上，面积达到 1.5 cm X 1.5 cm国 外研究的人工肝组织成活时间达到90140 d ,但厚度最大只有250 m,面积不到1 cm2,主要是表面 培养。立体化结构是自然肝组织的一个重要特征， 是实现许多肝功能和肝组织结构的前提。本研究发 现，植入体内的人工肝组织的肝细胞发生了有规律 的组合的迹象，形成了类肝细胞索，这是人工肝组 织向自然肝组织转化和形成胆管的前提，在国内外 刊

34、物中鲜见相关报道。下一步将把内皮细胞、成纤 维细胞和肝细胞共同培养，同时提高水凝胶的结构 保持性，使植入体内的人工肝组织形成必要的血管 网，有可能使人工肝组织在体内进一步向自然肝组 织转化。5结论(1) 增材制造是大批量制造模式向个性化制造 模式发展的引领技术，其突出的优势在于在实现低 成本高效率复杂结构制造。材料逐点累加这一成形 原理给制造技术从传统的宏观外形制造向宏微结构 一体化制造发展提供了新契机。(2) 外形宏观结构与微观组织结构的一体化制 造，使得制造过程短流程化。面向金属、陶瓷和复 合材料，融合冷热加工，实现构件的控形控性制造。 这一原理在金属材料、陶瓷材料、复合材料的成形 制造中

35、有着其他制造方法难以替代的优势。(3) 以金属组织定向晶组织结构制造、光子晶 体制造、生物组织器官制造为例，展现了增材制造 技术的优越性，拓展制造技术的应用范围，为制造 技术展示出了新的发展前景，为相关学科和产业的 发展提供制造技术支撑。参考文献1 OLSON G B. Computational design of hierarchically structured materials. Science, 1997, 277 : 1237-1242.2 AIZENBERG J, MULLER D A, GRAZUL J L, et al. Direct fabrication of larg

36、e micropatterned single crystals. Science, 2003, 299 : 1205-1208.3 WANKE M C, LEHMANN O, MULLER K, et al. Laser rapid prototyping of photonic band-gap microstructures. Science, 1997, 275: 1284-1286.4 SERCOMBE T B, SCHAFFER G B. Rapid manufacturing of aluminum components. Science, 2003, 301: 1225-122

37、7.5 ZHU G X, LI D C, ZHANG A F, et al. The influence of laser and powder defocusing characteristics on the surface quality in laser direct metal depositionJ. Optics and Laser Technology, 2012, 44(2)： 349-256. PI G , ZHANG A F, ZHU G X, et al. Research on the forming process of three-dimensional meta

38、l parts fabricated by laser direct metal formingJ. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2011, 57(9-12): 481-487.7 ZHOU W 乙 LI D C, CHEN Z W. The influence of ingredients of silica suspensions and laser exposure on UV curing behavior of aqueous ceramic suspensions in stereolith

39、ographyJ. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2011, 52(5-8) : 575-582.8 LIANG Q X, LI D C, HAN H X. Diamond-structured photonic crystals with graded air spheres radiiJ. Materials, 2012, 5(5) : 851-856.9 YIN M, TIAN X Y , HAN H X, et al. Free-space carpet-cloak based on gradie

40、nt index photonic crystals in metamaterial regimeJ. Applied Physics Letters, 2012, 100(12)： 124101.10 LIU Y X, LIAN Q, HE J K, et al. Study on the microstructure of human articular cartilage/bone interface J. Journal of Bionic Engineering, 2011,8(3) : 251-262.11 BIAN W G , LI D C, LIAN Q, et al. Fabrication of a bio-inspired beta-Tricalcium phosphate/collagen scaffold based on ceramic stereolithography and gel casting for osteochondral tissue engineeringJ. Rapid Prototyping Journal, 2012, 18(1): 68-80.12 BIAN W G, LI D C, LIAN Q, et al. Design and f