[发明专利]基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法

权利要求书

1.一种基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）3D打印扫描路径的形成和打印原料的配制

3D打印扫描路径的形成：在计算机中建立血管支架的三维几何模型后，将血管支架的三维几何模型切片分解成一系列的厚度介于20μm~50μm之间的二维薄片，并得到各二维薄片对应的截面轮廓数据，形成3D打印时的扫描路径；

配制打印原料：在100-150摄氏度下往镍钛合金粉末中均匀添加粉末状金属R，以形成相变温度为30-38摄氏度的混合粉末材料；所述的混合粉末材料中，镍、钛、金属R的质量比为40~60：40~60：0.5~1.0；金属R选自Co或Cr或V中的一种；

（2）激光叠层制造血管支架坯件

将步骤（1）中获得的3D打印时的扫描路径加载至激光加工设备的对应接口，在激光加工设备的操作界面设置好加工参数：激光束聚焦光斑直径为25μm~35μm，激光功率为80~150W，激光扫描速率为200~400mm/s，扫描间距为15μm~25μm；

利用送粉装置将步骤（1）中配制的打印原料送至成型腔体中，并利用铺粉装置将打印原料均匀地预置在基板上，同时向成型腔体中通入惰性气体以降低成型腔体中的氧含量，然后利用高能激光束按照扫描路径熔化第一层金属粉末，形成二维薄片，通过计算机控制基板下降20~50μm后进行下一层金属二维薄片的加工，逐层熔凝堆积，直至最终得到血管支架坯件；

（3）表面后处理

采用电化学抛光工艺对步骤（2）得到的血管支架坯件进行后处理，得到表面粗糙度介于75μm~85μm的血管支架成品。

2.根据权利要求1所述的基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法，其特征在于，在进行步骤（2）所述的激光叠层制造血管支架坯件时，采用不同的激光工艺参数叠层制造血管支架坯件中处于中段的部分、血管支架坯件中处于端部的部分，且加工血管支架坯件中处于中段的部分的激光功率小于加工血管支架坯件中处于端部的部分的激光功率。

3.根据权利要求2所述的基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法，其特征在于，血管支架坯件中，处于中段的部分采用的激光工艺参数为：激光功率100W，激光扫描速度100mm/s；处于端部的部分采用的激光工艺参数为：激光功率120W，激光扫描速度100mm/s。

4.根据权利要求1所述的基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法，其特征在于，所述的混合粉末材料为平均粒径在5μm~25μm之间的球形。

5.根据权利要求1或4所述的基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法，其特征在于，混合粉末材料中，粉末状金属R的粒径小于镍钛合金粉末的颗粒尺寸；且粉末状金属R的粒径取值为5μm-15μm，而镍钛合金粉末的颗粒尺寸为12μm-25μm。

6.根据权利要求1所述的基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法，其特征在于，成型腔体的氧含量控制在8~10ppm范围内。

7.根据权利要求1所述的基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法，其特征在于，在基板上预置打印原料前，先对基板进行预热处理，基板的预热温度为100~150℃。

8.根据权利要求1所述的基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法，其特征在于，电化学抛光工艺选用甲醇-高氯酸作为电解质溶液。

9.根据权利要求8所述的基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法，其特征在于，电化学抛光工艺的工艺参数为：温度设置为5~25℃，阴阳极间距为1.5~2.5cm，电流密度为0.5~0.85A/cm²，抛光时间为30~60s。