[发明专利]具有曲面的层叠成型多孔部件的一步制造方法

说明书

本发明的实施例提供一种通过一步层叠成型来制造具有基材层和多孔区域的弯曲多孔部件的方法，由此可以减少制造产品时的制造时间并提供多孔区域的形状和尺寸能够被控制的多孔部件。包括所述多孔部件的植入体具有增大的骨接触率，因此可以改善骨间的骨生长，并且可以容易地设计适合于患者的构架的产品。

技术领域

本发明涉及具有曲面的层叠成型多孔部件的一步制造方法，更具体地，涉及使用层叠成型技术通过一步来制造具有基材层和多孔区域的弯曲多孔部件的方法，涉及用于增大植入体的骨接触率的多孔部件的制造工艺。

背景技术

植入体是指通过将人造材料或天然材料植入到缺失部分来重建形状或功能替代物以弥补生物组织的缺失的材料。通常，植入体是指在牙科或骨科中用于代替人体硬组织的生物材料，并且自20世纪60年代中期以来与牙齿植入体有关的研究一直在积极进行。

选择具有高强度、高硬度、低生物毒性的金属材料作为植入体材料。尤其是钛和钛合金，钛和钛合金是具有优异的生物相容性的材料，已知其不仅具有对周围组织的良好的生物相容性，而且具有较大的耐腐蚀性和较小的生物毒性。因此，在有关植入体的研究的早期阶段，通过简单的机械加工将钛或钛合金用作植入体。

植入体只有当其与现有的生物组织相容时才能被植入到缺失部分，因此大多数植入体在表面上都涂有生物组织粘合剂。具体地，作为诱导骨组织快速再生的粘合剂的骨粘合剂已被用于骨科领域中由于交通事故等而频繁发生的复杂的骨折修复和人工关节手术、以及牙科中非再生牙齿的牙本质修复。

然而，涂覆在表面上的生物活性物质溶解太快，并且在涂覆过程中产生高温，这使得难以期望涂覆材料的效果。进一步，据报道，从涂层脱落的物质可能干扰骨骼的结合，或可能导致诸如炎症的副作用。

为了解决这个问题，提出了如下方法：对具有多孔结构的植入体在表面上进行涂覆以改善骨骼生长，甚至没有粘合剂，并且使用该方法的产品已经发布。

然而，这种方法在植入体和多孔结构之间的粘结方面也存在问题，需要增加制造单独的多孔结构，然后将其附接到植入体的工艺，这降低了生产率，并且提高了植入体的制造成本。

近来积极研究的3D打印可能是能够解决这个问题的替代措施。使用3D打印，可以层叠成型通常用作植入体的材料的诸如钛金属材料，因此可以使用这种方法开发新的植入体。

发明内容

为了解决这些问题，本发明的目的是提供一种通过一步层叠成型来制造具有基材层和多孔区域的弯曲多孔部件的方法。

本发明的另一个目的是提供一种当制造包括弯曲多孔部件的产品时减少加工时间并控制多孔区域的形状和大小的方法。

本发明中要实现的技术目的不限于上述的技术问题，本领域技术人员将从以下说明书中清楚地理解本文中未描述的其他的技术目的。

为了实现这些目的，本发明的实施例提供一种具有曲面的层叠成型多孔部件的一步制造方法，该方法包括以下步骤：层叠金属颗粒；通过向层叠的金属颗粒照射激光来反复地熔化和冷却所述金属颗粒，从而形成具有弯曲边缘的第一基材层；通过照射激光的同时调整点距离以在层叠在第一基材层的弯曲边缘的外侧上的金属颗粒上形成具有规定直径D的激光照射点，从而形成第一多孔区域；在第一基材层和第一多孔区域上层叠与所述金属颗粒相同的金属颗粒；通过向层叠在第一基材层上的金属颗粒照射激光来反复地熔化和冷却层叠在第一基材层上的金属颗粒，从而形成具有弯曲边缘的第二基材层；以及通过照射激光并调整点距离以在层叠在第二基材层的弯曲边缘的外侧上的金属颗粒上形成具有规定直径D的激光照射点，从而形成第二多孔区域。

在本发明的实施例中，第二基材层的弯曲边缘的长度可以小于或等于第一基材层的弯曲边缘的长度。

在本发明的实施例中，形成第二多孔区域的步骤中的激光照射点可以设置为不与第一多孔区域上的激光照射点重叠。