[发明专利]一种基于4D打印形状可恢复个性化定制股骨柄的制备方法

权利要求书

1.一种基于4D打印形状可恢复个性化定制股骨柄的制备方法，其特征在于，具体过程为：

(1)根据骨科医疗股骨柄需求，股骨柄的原始尺寸数据来自于骨科真实CT扫描数据尺寸，完全出于个性化需求；

(2)使用三维设计软件及4D打印专用软件根据股骨柄的原始尺寸设计4D打印模型，使用4D打印的方式将设计的模型打印出来，该模型实现骨科医疗的个性化定制。

2.根据权利要求1所述的基于4D打印形状可恢复个性化定制股骨柄的制备方法，其特征在于，设计的4D打印模型与CT扫描结构不一致，设计的4D打印模型心部为实体，表面区域为仿生多孔结构，仿生多孔结构的类型可调。

3.根据权利要求1所述的基于4D打印形状可恢复个性化定制股骨柄的制备方法，其特征在于，表面仿生多孔结构的孔隙率由实体表面到最外围孔隙率梯度变化，孔隙率为40～90％，且孔隙结构可控。

4.根据权利要求1所述的基于4D打印形状可恢复个性化定制股骨柄的制备方法，其特征在于，4D打印所使用的材料为具有形状记忆效应的Ti-Ni预合金粉末，Ti含量为49～51at％，余量为Ni。

5.根据权利要求4所述的基于4D打印形状可恢复个性化定制股骨柄的制备方法，其特征在于，Ti-Ni预合金粉末为真空气雾化法制备，粒度范围为45～106μm。

6.根据权利要求1所述的基于4D打印形状可恢复个性化定制股骨柄的制备方法，其特征在于，4D打印的方式为电子束选区熔化，通过调节焦距补偿(focus offset，FO)和速度函数(speed function，SF)的组合来制备内部实体和表面仿生多孔平滑过渡，FO为-40～40mA，SF为0～200mm·s^-1。

7.根据权利要求6所述的基于4D打印形状可恢复个性化定制股骨柄的制备方法，其特征在于，电子束选区熔化4D打印时需要对打印底板和打印过程中粉末层不断进行预热，预热温度的范围为720～780℃。

8.根据权利要求6所述的基于4D打印形状可恢复个性化定制股骨柄的制备方法，其特征在于，电子束选区熔化打印参数为：成型仓真空度为10^-4mbar，粉末层厚度为50～70μm，加速电压为60kV，扫描电流为19mA，扫描速率为1500mm/s，扫描间距为0.2mm。