[发明专利]3D打印钛合金骨小梁试件通孔率的测量方法

摘要

本发明提供了3D钛合金骨小梁试件通孔率的测量方法，用于检验3D打印钛合金骨小梁试件的性能，属于医疗器械金属植入物设计和制造技术领域。本发明制备的3D打印钛合金属小梁试件采用立方体，试件的尺寸为骨小梁最小单元的整数倍。首先通过创建骨小梁理论模型，获得不同截面位置处骨小梁理论形态图形；其次由数字图像技术采集得到不同截面处试件骨小梁表面与内部的骨小梁图形；然后比较指定截面位置骨小梁试件的形态图形与理论模型骨小梁形态图形中孔的个数，计算该截面的骨小梁通孔率；最后取试件表面和内部不同截面骨小梁通孔率的最小值作为钛合金试件的通孔率。本发明有效解决了目前3D打印钛合金骨小梁试件通孔率无法测量的问题。

主权项

1. 3D打印钛合金骨小梁试件通孔率的测量方法，其特征在于包括以下步骤：/n（1）创建骨小梁理论模型，获得不同截面位置处骨小梁理论形态图形；/na.制备立方体的3D打印钛合金骨小梁试件，将试件的长宽高尺寸作为骨小梁最小单元格尺寸的倍数；/nb.按照试件长宽高的比例及骨小梁的最小单元格的具体结构设计和尺寸，经过拓扑扩展形成能够包含试件的骨小梁体积的理论模型；/nc.按照骨小梁最小单元格尺寸的0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9倍的10个截面截割骨小梁试件的理论模型，得到骨小梁理论模型表面和内部9个不同切割截面骨小梁结构的形态图形；/n（2）由数字相关技术的图像采集得到骨小梁试件样品表面与内部的骨小梁图形；/nd.使用高分子材料填充3D打印钛合金属骨小梁试件，保证内部孔洞被充满；/ne.采用精密铣床和专用夹具，按照不同截面位置去除填充高分子材料的骨小梁试件的材料；/nf.通过数字相关技术的图像采集，得到表面和各个内部不同截面骨小梁的结构形态图；/n（3）比较给定截面位置骨小梁试件的形态图形与理论模型骨小梁形态图形中孔的个数，计算试件在表面或内部截面处的骨小梁通孔率;/ng.在视窗区域，比较实验得到指定截面处的骨小梁试件结构图形与骨小梁理论模型的结构图形中孔的个数如果给定截面处试件样品的骨小梁形态图与骨小梁理论图相同，无孔堵塞通孔率为100%，有孔堵塞，分别读出在截面处的骨小梁试件结构图形的堵塞的孔洞个数，及骨小梁理论模型的结构图形中孔洞的个数；/nh.计算表面或内部骨小梁的通孔率P：/n 式中：ms为试件在指定截面试件样品的骨小梁形态图形的堵塞的孔洞数，mt为试件理论模型骨小梁形态图形的孔洞数；/n（4）取试件表面和内部骨小梁通孔率的最小值作为钛合金试件的通孔率/ni.试件的通孔率取表面和内部共计10个截面处通孔率的最小值作为试件骨小梁的通孔率。/n