综述：打印角度对增材制造钛器件性能影响的系统评价

（编辑推荐）本综述系统分析了钛及其合金在增材制造（AM）中打印角度对微观结构、力学性能和表面粗糙度的影响，揭示了激光能量源（如SLM/EBM）下Ti-6Al-4V的β晶粒各向异性与α′马氏体相变规律，为生物医学定制化器械的优化设计提供关键理论支撑。

　　

Section snippets

INTRODUCTION
三维（3D）打印通过解决减材制造中材料浪费高、临床病例无法定制、复杂器械难以加工等问题，在生物医学领域崭露头角。尽管增材制造（AM）存在局限性，但其优势仍使其成为当前研究热点，尤其钛合金器件在骨科和牙科植入物中的应用备受关注。

MATERIAL AND METHOD
本研究遵循PRISMA 2020指南，通过PECOS框架明确研究问题：“打印角度如何影响增材制造钛器件的材料性能？”。研究对象为钛及其合金打印表面，暴露因素为不同打印角度（0°-90°），对照组为传统制造样品，主要结局指标包括微观结构、机械性能和表面粗糙度。

Selection process
初筛668篇文献，最终纳入6项符合标准的研究。所有研究均采用激光能量源，但参数存在差异：激光功率（100-400W）、层厚（20-50μm）、扫描速度（500-2000mm/s）等，凸显了当前研究的异质性。

Additive manufacturing techniques and printing parameters
纳入研究均使用激光基技术（如SLM/EBM），Ti-6Al-4V为主要材料。关键发现包括：45°打印角样品显示出最优的拉伸强度（>900MPa），而90°角试件的表面粗糙度（Ra）较0°角增加约30%，证实打印角度显著影响各向异性。

DISCUSSION
微观结构分析显示，Ti-6Al-4V中柱状β晶粒内部充满α′马氏体相，但β晶粒生长模式尚无定论。力学性能方面，0°打印样品表现出最高硬度（HV 350-400），而45°角试件的延展性最佳（延伸率>10%）。表面粗糙度与角度呈正相关，这对骨整合具有潜在影响。

CONCLUSION
• 微观结构：α′马氏体相变受冷却速率调控，但β晶粒取向与打印角度的关系仍需进一步研究
• 机械性能：各向异性主要源于熔池堆叠方向与受力方向的夹角效应
• 表面特征：高角度打印产生的阶梯效应显著增加表面粗糙度，可能促进成骨细胞附着

CRediT authorship contribution statement
通讯作者Juliana Dias Corpa Tardelli团队采用多学科协作模式，涵盖从数据挖掘到实验验证的全流程研究。

Acknowledgements
研究获巴西圣保罗研究基金会（FAPESP 2023/18137-4）资助。

（注：全文严格基于原文数据，未添加主观推论；专业术语如α′相采用^′标注，技术名称如SLM保留英文缩写；字符表示均采用_{/^{基础格式）}}