[发明专利]TC4钛合金镂空人造骨的选区激光熔化成形方法

摘要

本发明公开了TC4钛合金镂空人造骨的选区激光熔化成形方法，通过三维建模或者逆向反求获得人造骨的三维模型，然后设计出人造骨镂空区域的网格、带蒙皮网格和复杂曲面蒙皮网格等结构，采用选区激光熔化成形方法，选取本发明中的工艺参数制备TC4钛合金人造骨，获得的TC4钛合金人造骨的表面精度和尺寸精度高，力学性能优异，同时由于骨骼中的镂空网格结构的设计，使得该发明制备出的人造骨重量轻，生物相容性好，更便于患者使用。

主权项

TC4钛合金镂空人造骨的选区激光熔化成形方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过现有的三维建模软件，设计TC4钛合金人造骨的CAD模型；或者采用传统逆向反求方法，获得TC4钛合金人造骨的三维模型；步骤2：采用商用三维设计软件对人体骨的三维模型进行镂空结构设计，选择合适的区域加入镂空网格结构，增加人造骨与人体的相容性；步骤3：采用商用剖分软件对带有镂空结构的人造骨三维模型进行分层离散，将人造骨三维模型转化成二维切片模型，得到一层层的截面轮廓数据，并根据轮廓数据生成相应的加工程序；步骤4：将人造骨选区激光熔化程序导入商用金属选区激光熔化成形设备中；步骤5：将成形基材固定在选区激光熔化成形设备的成形缸上，TC4钛合金粉末放入粉末缸中，并向成形室中充入氩气，充入的氩气纯度不低于99.99％，保持成形室中氧含量浓度在8‑10ppm的范围内；步骤6：送粉装置将TC4钛合金粉末送至成形缸上，铺粉装置将足够的TC4钛合金粉末均匀的铺在成形缸的基材上，多余的粉末送至收粉缸内；步骤7：激光根据人造骨选区激光熔化加工程序选择性的照射在金属粉末上，被照射上的粉末熔化，凝固形成实体，单层激光扫描结束后形成人造骨的单层截面；步骤8：成形缸下降一层的高度，重复步骤6和7，金属粉末逐层熔化，层层叠加，直至人造骨完全堆积成形；步骤9：向成形室中充入氩气，直至成形室中压强达到一个大气压，然后打开成形室，将未使用的TC4钛合金粉末回收，得到成形好的TC4钛合金人造骨。