[发明专利]一种激光增材制造-高温真空烧结的医用仿骨小樑结构多孔钽骨植入假体制造方法

摘要

本发明公开一种激光增材制造的医用仿小樑结构多孔钽骨植入假体制造方法。包括如下步骤：利用CT扫描数据建立骨缺损假体三维图形，采用软件将骨缺损假体图形转换设计成孔隙率为60～85％仿骨小樑多孔形态；设计支撑，该支撑足以构成基板和所打印的植入假体之间牢固联接，又在打印完成后很容易用手动方法从打印基板上取下所打印的植入假体；然后采用超高温真空烧结热处理方法降低植入假体的氧含量和消除应力，得到合格的人体植入假体。本发明避免了线切割对多孔钽植入假体的污染，降低多孔钽植入假体的氧含量，加上常规的工艺串联起来，构成了一种独特的激光增材制造‑高温真空烧结的医用仿小樑结构多孔钽植入骨假体制造方法，为一个完整的工艺制造方法。

主权项

1.一种激光增材制造-高温真空烧结的医用仿骨小樑结构多孔钽骨植入假体制造方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.多孔钽骨小樑植入假体设计：利用CT扫描数据建立多孔钽骨小樑植入假体三维模型，将此模型导入3-Matic或其他可以进行网孔结构设计的专用软件，针对假体模型上进行网格网孔的初步设计：网格间隔的丝径为0.15～0.5mm，构成多孔钽骨小樑植入假体网孔的孔径为0.4～1.5mm，网孔为菱形12面体仿骨小樑结构，仿骨小樑结构多孔钽的孔隙率在60～85％；优选所述仿骨小樑多孔钽植入假体的外形为直径8～15mm×长度50～200mm圆柱状；或尺寸范围≦300×200×200mm不规则形状；/nS2.支撑设计：在打印基板和所设计的多孔钽植入假体模型之间进行支撑设计，所述支撑由多个不连续的方形支撑单元组成，每个所述支撑单元包括4或9根非设计相连的、长条状的支撑柱；/nS3.有限元分析：预测所设计的多孔钽植入假体结构和支撑的受力状况，进行有限元分析，使假体结构及支撑及应力分散，受力均匀；/nS4.3D打印：进行选择性激光熔覆3D打印，打印制备步骤S1～S3设计出来的带有支撑的多孔钽植入假体；所述激光熔覆3D打印工艺条件为：激光光斑直径为50～200um，速度为300～900m/s，激光功率为200～450W，铺粉厚度为30～60um；/nS5.支撑拆除：步骤S4打印完成、并吹除余粉后，用手工工具从打印基板上錾下所打印的植入假体，然后手工去除留在多孔钽植入假体工件上面的支撑；/nS6.粘附钽粉的清除：将多孔钽植入假体气吹、喷砂和震敲等多种方法除去多孔钽植入假体表面和内部粘附的钽粉，将仿骨小樑结构多孔钽骨植入假体植置入超声波清洗机中进行超声震动清洗，然后进行干燥；/nS7.降氧和去应力热处理：将经过步骤S6干燥后的仿骨小樑结构多孔钽骨植入假体置入热处理真空炉中，在温度为1500～2600℃下、真空度为1×10