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生物制造是目前医学领域的前沿，随着骨骼损伤的不断涌现以及人口老龄化日益严重的趋势，研制具有良好结构性、生物相容性的仿生人工骨修复材料显得尤为重要。特种塑料聚醚醚酮（PEEK）具有优异的的机械性能、耐磨性及化学稳定性，是理想的人工骨替代材料。在制备人工骨的诸多方法中，3D打印技术以其高精度、加工时间短、个性化的特点展现出巨大优势。熔融沉积造型技术为3D打印技术中较为成熟的一种，该工艺方法设备维护简单、运行成本低、后处理简单，适合于个体化人工骨的加工。本文作者在对PEEK3D打印过程进行流体力学分析的基础上，研发出适合PEEK3D打印的实验装置，并对所打印零件进行了力学实验研究，获得了较好的打印质量，突破了3D打印技术的材料限制，同时丰富了人工骨的制备方法，具有很大的实用价值。本研究采用Euler法给出了流体运动的基本方程。针对加工过程中聚合物自身的特点，对流体实际流动过程进行合理的假设简化，给出了聚醚醚酮（PEEK）的连续性方程、运动方程和能量方程。针对高分子聚合物聚醚醚酮（PEEK）的特点，建立Power-Law型的本构方程。同时采用伽辽金加权剩余法，对聚醚醚酮（PEEK）熔体的连续性方程、运动方程和能量方程进行离散化，并代入边界条件进行数值求解。采用有限元方法，在考虑实际流动过程的基础上，通过CATIA对流道中的熔体进行建模并通过FLUENT对模型进行流体力学仿真，得到熔体的速度、压力、温度分布。讨论了喷嘴温度T、打印速度V这两个打印条件对分布情况的影响。仿真结果表明：熔体温度、速度、压力以熔体几何中心为半径呈带状扩散。靠近喷头出口处压力、速度变化较大；喷嘴温度的改变对流道内的温度和压力的分布影响不大，但会影响速度峰值；在不同打印速度情况下，速度越快，出口处的压力越高，同时随着速度升高，出口附近的等压线范围逐步扩大。速度的加快会减少熔体在流道中的加热时间，使熔体内部的温度变低。针对本文采用的材料聚醚醚酮（PEEK），自主开发了基于FDM原理的PEEK3D打印系统。选取分层厚度、打印角度，通过拉伸、弯曲实验，研究打印参数对PEEK打印样件拉伸、弯曲力学性能的影响；同时将PEEK样件与StratasysUprint SE所打印的ABS-P430样件的力学性能进行对比，并得到了相应的应力—应变曲线；对PEEK拉伸样件与ABS-P430拉伸样件的断面进行SEM实验分析，观察其拉伸破坏后的微观形态变化。实验结果表明：分层厚度和打印角度是PEEK3D打印过程中重要的参数，且对样件的拉伸及弯曲性能有很大影响；PEEK样件在打印角度为0°，分层厚度为300μm时三种力学性能最佳；无论是PEEK还是ABS，经过3D打印后的样件力学性能较原材料均有所下降。现有3D打印PEEK样件的力学性能（拉伸、压缩和弯曲性能）已高于商业化的3D打印机所打印的ABS样件。