[發明專利]一種醫用義肢的制備方法

有效

• 申請號: 201510801159.8
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN105385862B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 孫晨光
• 申請（專利權）人: 濟南益豪環保技術有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C14/00;B22C9/04;B22C9/22;A61L27/06
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種醫用義肢的制備方法，選擇如下的合金材料配方：Nb：2％，Cu：2％?3％，Fe：9％，Mo：3％?4％，Mn：1％～2％，Zr：3.5％，Cr：2.5％?3.5％，Ca：1.5％?2.5％，C：0.1％以下，余量為Ti；通過熔煉、蠟模制備與組合、模殼制備、澆注、熱處理、精加工的步驟得到，本發明制得的義肢的強度遠大于醫用純鈦材料，對人體內部環境友好，密度低，具有良好的熔煉、燒結加工性能，力學性質接近人骨，耐疲勞、耐腐蝕性能好。

技術領域

本發明屬于醫療衛生領域，尤其是涉及一種醫用義肢的制備方法。

背景技術

隨著現代醫學與材料學的發展，醫用假肢、人工關節、骨固定器，牙齒植入物，心臟瓣膜罩等用于制造植入人體內的醫療器件、假體或人工器官和輔助治療設備在醫療衛生領域的應用日益廣泛，上述部件的材料在生物相容性、強度、塑性、耐腐蝕性方面有了長足的發展。此前在在醫學領域中廣泛使用的醫用合金有Ni-Cr系、Co系，Ti系等，其中Ti系的Ti-6Al-4V合金是應用最廣泛的醫用合金，但近年來發現，Ti-6Al-4V合金在使用中會析出極微量的釩和鋁離子，其中析出的釩離子有毒性會引起不利的組織反應，鋁離子會引起人體神經紊亂，降低細胞適應性等對人體造成危害的缺陷，目前主要的解決方法是通過表面涂層與其它處理技術在一定程度上阻止釩、鋁等有毒元素離子的析出，但該方法的主要問題在于：增加了加工工序的復雜性，提高了成本，并且仍會有一部分釩、鋁有毒元素析出，可靠性不能得到保證。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種醫用義肢的制備方法，其具有良好的強度、塑性、耐腐蝕性，并且無毒害，具有良好的生物相容性。

本發明完整的技術方案為：

一種醫用義肢的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)合金熔煉：

選擇如下組分的合金：Nb：2％，Cu：2％-3％，Fe：9％，Mo：3％-4％，Mn：1％～2％，Zr：3.5％，Cr：2.5％-3.5％，Ca：1.5％-2.5％，C：0.1％以下，余量為Ti；

采用真空自耗電弧凝殼熔煉方式熔煉成40Kg的鑄錠；熔煉電流為8000A，電壓為30V，真空度為10^-2Pa，切割成所需重量的合金塊，清洗、烘干后備用；

(2)蠟模制備與組合

利用制蠟模機制作義肢蠟模，制模室溫度為35-40℃，壓注溫度為55-65℃，壓型溫度為25-30℃，壓注壓力為1.8-2MPa，保壓時間為2s，所用模具為不銹鋼模具；

開模取出蠟模后，與澆注系統粘接成蠟模組，一套澆注系統連接8個義肢蠟模；

(3)模殼制備

利用步驟(2)所制得的蠟模組制備模殼，采用硅酸乙酯作為粘結劑，其中面砂為100號篩硅砂，二層采用60號篩高嶺石熟料，背層采用20號篩高嶺石熟料，封漿；蒸汽脫蠟后得到模殼；

(4)澆注

在真空感應熔煉爐中，將步驟(1)制備的合金塊加入到坩堝中，抽真空到10^-3-10^-4Pa，吹入氬氣保護，加載功率至300-350KW至合金材料完全熔化，保溫5-10分鐘，隨后翻轉坩堝，倒入步驟(3)所制備的模殼中，其中澆注時所述模殼為傾斜放置，傾斜角度為10°-15°，澆注溫度為1520℃-1700℃，澆注時間為80-120s，冒口與鑄件的重量比為0.3:1；保溫到400℃后破真空取出；

(5)熱處理

采用高壓水力清砂的方法清除模殼，對得到的鑄件進行熱處理；

(6)精加工