[发明专利]一种增材制造多孔钽金属髋臼外杯及其制备方法

权利要求书

1.一种增材制造多孔钽金属髋臼外杯，其特征在于：它为髋臼外杯由多孔结构半球壳杯体和致密结构杯口组成的一体结构，且由纯钽金属或含钽合金粉末作为原料通过增材制造技术制成。

2.根据权利要求1所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯，其特征在于：所述的髋臼外杯50%以上体积为多孔结构，平均孔径200~2000μm，平均丝径300~1000μm，孔隙率50~95 %，孔道连通性大于80%；多孔结构贯穿整个半球壳杯体，厚度大于3mm；并多孔结构表面设有1个以上贯通螺孔，螺孔内壁为致密层，厚度小于2mm；杯体外径大于40mm，小于65mm，杯体高度大于20mm。

3.根据权利要求1所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯，其特征在于：所述的多孔结构半球壳杯体为仿生骨小梁多孔结构或规则多孔结构。

4.根据权利要求1所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯，其特征在于：所述的致密结构杯口外侧高度大于1mm，内侧高度大于5mm，杯口内侧均匀分布有3个以上自锁卡槽。

5.一种增材制造多孔钽金属髋臼外杯的制备方法，其特征在于，其方法为：采用粒径10~150μm的纯钽金属或含钽合金粉体原料，运用增材制造技术，包括粉末床激光熔融和电子束熔融技术，再进行后处理后工艺制备成多孔结构的钽金属髋臼外杯。

6.根据权利要求5所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯的制备方法，其特征在于，具体方法为：利用建模软件构建髋臼外杯的三维模型，包括外部形状和内部孔道结构，将所述三维模型转换为打印设备所需格式并导入到设备中；采用纯钽金属或含钽合金粉体原料，用增材制造技术成型，主要包括粉末床激光熔融和粉末床电子束熔融技术，再进行后处理工艺，后处理具体工艺包括清粉、线切割、去支撑、喷砂、超声清洗和热处理。

7.根据权利要求5或6所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯的制备方法，其特征在于：所述的粉末床激光熔融主要工艺参数为：激光功率100~500w，扫描速度100~600mm/s，扫描线间距0.05~0.15mm，切片层厚20~50μm，基板温度50~300℃。

8.根据权利要求5或6所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯的制备方法，其特征在于：所述的粉末床电子束熔融主要工艺参数为：预热温度750~1500℃，扫描电流2~20mA，扫描速度1.0×10⁴ ~1.0×10⁶mm/s，切片层厚为20~100μm。

9.根据权利要求6所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯的制备方法，其特征在于：所述的清粉工艺为物理方式清粉，具体包括使用湿式防爆吸尘器吸除和压缩空气喷吹。

10.根据权利要求6所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯的制备方法，其特征在于：所述喷砂工艺使用的是60~3200目的非金属砂。

11.根据权利要求6所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯的制备方法，其特征在于：所述的超声波清洗选择溶剂依次为丙酮、无水乙醇和蒸馏水，清洗次数大于10次，总清洗时间大于5h。

12.根据权利要求6所述的增材制造多孔钽金属髋臼外杯的制备方法，其特征在于：所述的热处理为真空退火处理，消除热应力；退火温度为800~1100℃，真空度＜5×10^-3Pa，保温时间2~6h。