增材制造(AM)为实现比传统制造更复杂和定制的部件提供了广泛的设计自由，但所有的增材制造技术都对可构建的几何形状和特征施加了限制。设计规则以最佳实践的形式捕获这些限制，以成功地为AM设计。本文讨论了设计规则如何潜在地支持和加速AM零件几何结构的开发过程。讨论提供了独立于任何特定AM流程的设计规则示例，然后讨论特定于特定AM流程的设计规则。

增材制造(AM)提供了卓越的设计灵活性，使传统制造工艺无法实现的形状和功能部件的制造成为可能。两种旨在利用计算方法设计增材制造(DFAM)原理的AM零件的范例是设计优化(DO)和仿真驱动设计(SDD)。根据工业AM工艺的采用和研究界的广泛研究工作，本文重点介绍了金属AM的粉末床融合和聚合物AM的材料挤压。它包括关于SDD和DO的详细章节，以及在现实工程应用中采用SDD、DO和基于人工智能的DFAM的三个案例研究，突出了这些方法在制造业中更广泛采用AM的好处。

本文介绍了架构细胞材料、它们的设计、制造和应用领域。它讨论了设计决策，包括单元格的选择、大小和空间分布、属性-缩放关系以及外部边界内单元格的集成。它描述了制造约束如何影响可实现的特征分辨率、尺寸精度、性能和缺陷。它还讨论了建筑细胞材料的力学行为和增材制造在其制造中的作用。

增材制造(AM)工艺以一层一层的方式制造零件，通过这种方式添加材料并重复加工。本文介绍了AM (DFAM)设计的一般概念和方法，并概述了零件特性、设计机会、制造实践、供应链甚至商业模式的重要含义。它提出了关于DFAM的不同观点，然后讨论了更一般和更全面的机会主义设计方法和约束设计，类似于传统的DFM。最后介绍了AM工艺链的设计方法，承认AM制造的部件通常经历几个后处理步骤，设计时考虑到这些步骤是很重要的。

本文重点介绍了零件整合(PC)的两个研究流:传统制造环境中的PC和增材制造(AM)环境中的PC。它回顾了应用AM-PC潜能的挑战。本文综述了整合候选零件选择的研究文献，总结了装配设计向整合设计的转变。然后介绍了一种支持PC机设计的整体方法，集成了部件过滤和部件融合模块。后面以油门踏板为例详细介绍了这两个模块的关键技术。最后，讨论了PC研究的新趋势。

在七种增材制造(AM)工艺中，本文重点介绍了还原光聚合工艺，同时简要讨论了其他六种增材制造工艺。介绍了还原聚合技术及其特点，AM技术在医疗领域的应用，以及基于还原聚合技术的生物打印技术面临的监管挑战。

粉末床熔合(PBF)是一组增材制造(AM)工艺，包括选择性激光烧结、选择性激光熔合和电子束熔合。本文解释了用于生物医学应用的PBF系统的过程和参数。它还介绍了生物医学设备的理想特性和使用PBF系统用于生物医学应用的优势。

增材制造(AM)，或三维(3D)打印，由于其更高的设计自由度和大规模定制的能力，已广泛应用于生物医学设备。增材制造可以大致分为七类:粘结剂喷射、定向能沉积(DED)、材料挤压、材料喷射、粉末床融合(PBF)、薄板叠层和还原光聚合。由于PBF和DED能够制造完全致密的高质量零件，因此它们是直接加工金属时使用最广泛的AM技术组。在这篇文章中，描述了用PBF和DED加工钛及其合金，特别关注它们在生物医学设备中的应用。然后，文章涵盖了商业纯钛和钛铝钒合金的密度和力学性能。最后，讨论了应用新型钛基材料的挑战和潜力。

生物材料的三维绘图(也称为生物打印)对于纳米生物技术、纳米科学和纳米医学领域的科学家和工程师来说是一个重要的里程碑。根据绘图原理，它通常分为两大类，即接触技术和非接触技术。本文重点介绍了接触式和非接触式印刷方法的工作原理，以及它们的优缺点、应用和挑战。接触式印刷方法包括微型绘图仪、笔式印刷、丝网印刷、纳米压印、柔版印刷和凹版印刷。非接触式打印方法包括挤压打印、液滴打印、激光聚合和激光细胞转移。还讨论了各种各样的可打印生物材料，如DNA、多肽、蛋白质、脂质和细胞。

这篇文章首先描述了基于挤压的生物打印用于组织支架制造。它还研究了各种基于挤压的生物打印工艺和相关的组织支架策略，提出了各种聚合物及其打印支架在组织工程和再生医学中的应用的各种生物墨水的选择标准，并提供了未来的研究建议，以解决当前基于挤压的生物打印工艺中发现的缺点和问题。

本文讨论了3D生物打印应用中的海藻酸盐/明胶基生物墨水，并概述了该领域最相关的先前工作。它提出了先进的组合物，以增强功能和/或优化水凝胶用于3D生物打印。本文讨论了海藻酸盐/明胶基生物油墨的先进打印技术。

由于其逐层工艺，3D打印可以使用多种材料形成复杂的几何形状。骨组织工程的三维打印被称为生物打印，是指利用材料转移过程，将生物相关材料、分子、细胞、组织和生物可降解生物材料以规定的组织形式进行模式化和组装，以完成一种或多种生物功能。目前，3D生物打印结构可以分为两类:非细胞和细胞。本文介绍和讨论了这两种方法的基础上合适的材料，这些结构和制造过程用于制造他们。这些材料分为聚合物、金属和水凝胶。文章还总结了这些材料常用的3D打印技术，以及用于各种应用的细胞类型。最后，讨论了组织工程目前面临的挑战。

增材制造(AM)，或三维(3D)打印，是一类制造工艺，可以一层一层或体积地创建物体所需的几何形状，或物体的组装。AM已广泛用于制造医疗设备，由于其多功能性，以满足产品/设备的预期医疗领域的特定需求。本文通过美国食品和药物管理局(FDA)联邦法规代码第862至892部分的医疗专业小组全面回顾了AM在医疗设备中的应用，包括麻醉学、耳鼻科、综合医院、眼科、整形外科、放射学、心血管学、骨科、牙科、神经学、妇科、产科、物理医学、泌尿学、毒理学和病理学。它在这些小组下被分类，并提供了关键的审查和未来展望。综述了AM在各面板制造医疗器械中的应用;最后，通过比较，揭示了各个医学领域的相关差距。

还原聚合是三维打印的一种形式。从历史上看，它是最古老的增材制造技术，由查尔斯·赫尔于1986年开发了立体光刻设备(SLA)。本文概述了用于生物医学应用的还原聚合技术的各种形式。由于打印过程的复杂性，需要考虑许多关键的打印参数和材料属性，以确保打印成功。这些有影响的参数在整篇文章中被处理，以告知读者在使用还原聚合技术时应采取的考虑因素。本文提供了有关还原聚合打印机设置，光交联机制的信息，并考虑使用还原聚合。此外，还概述和讨论了还原聚合技术在生物医药工业中的进展。

根据国际标准化组织(ISO)/ASTM国际52900，增材制造(AM)可分为材料挤压、材料喷射、还原光聚合、粘结剂喷射、薄板层压、粉末床融合(PBF)和定向能沉积。本文讨论了使用激光融合/烧结和融合剂和能量进行聚合物粉末3D打印的过程，以及热融合PBF。它提供了聚合物粉末参数和建模、粉末处理系统、粉末表征、粉末给料的流动性和聚合物部分特性的信息。本文介绍了PBF中聚合物的类型、粉末回收过程以及PBF在AM中的应用前景。此外，还介绍了聚醚醚酮(PEEK)的生物医学应用。

增材制造(AM)技术基于计算机辅助设计文件提供的数字输入，通过逐层沉积打印三维(3D)部件。本文重点介绍了粘结剂喷射打印工艺、常用生物材料及其临床应用。回顾了基于粘结剂喷射的3D打印的挑战和未来发展方向。

羟基磷灰石(HA)由于其与人体骨骼性质相似，是目前最受欢迎的组织支架工程材料之一;它占了后者总重量的一半以上。选择性激光烧结(SLS)是一种增材制造方法，用于从HA原料生产组织工程部件。这篇文章提供了过程本身的简要概述，以及使用SLS的ha组织工程应用的详细回顾。对各种聚合物复合材料进行了讨论。列出了基于HA的SLS研究的选定出版物的详细概述，这提供了关于处理HA粉末给料的技术方面的见解。

磷酸钙在水溶液中反应形成更稳定的盐。这一现象已应用于牙科和医用水泥磷酸钙水泥的凝固过程，该水泥由磷酸钙和钙盐组成的多相;凝固发生在羟基磷灰石的形成。磷酸二钙由结晶水、无水盐和二水盐组成。本文综述了形态和活性可控磷酸二钙(DCPD)生产的研究成果，包括添加剂和生产条件对沉淀的影响。总结了纳米磷灰石与DCPD颗粒杂化的研究成果。

本文主要研究了生物医用合金的定向能量沉积(DED)增材制造技术。首先，它提供了DED流程的概述。接下来的一节描述了基于分层融合的DED过程的多物理场计算建模的设计和开发。简要概述了主要的控制方程，边界条件，并提出了模拟激光金属AM的数值方法。接下来，本文将讨论与激光表面熔化和激光辅助生物陶瓷涂层/植入物表面复合材料相关的基本概念，特别是与生物医学镁和钛合金相关的例子。然后对生物医用不锈钢、Co-Cr-Mo合金和生物医用钛合金的DED过程进行了综述。此外，本文还介绍了DED在钛基生物医学植入物中的新应用。最后一节讨论了生物医学应用中DED的预测。