[發明專利]一種可降解多孔金屬骨釘及其增材制造方法

在審

• 申請號: 202211245935.7
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115635082A
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 李亞庚;王魯寧
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22F5/10
• 分類號: B22F5/10;B22F10/28;B22F10/66;B22F10/68;B33Y10/00
• 代理公司: 重慶信必達知識產權代理有限公司 50286
• 代理人: 劉竹

1.一種可降解多孔金屬骨釘，包括空心螺桿(4)，其特征在于：所述空心螺桿(4)的內部固定設置有多個多孔結構(1)，所述空心螺桿(4)的上端固定設置有螺帽(5)，所述空心螺桿(4)的下端固定設置有自攻鉆頭(3)，所述自攻鉆頭(3)的下端一側內部開設有自攻槽(2)。

2.一種可降解多孔金屬骨釘增材制造方法，其特征在于，具體包括以下步驟；

S1.選擇材料

根據需要安裝骨釘的不同部位，選擇降解速度不同的金屬粉末材料；

S2.材料加熱

將所述金屬粉末在真空干燥箱中進行加熱干燥；

S3.選擇基板

選擇與所述金屬粉末材料成分相同的合金作為基板，并對所述基板進行預熱；

S4.制作模型

通過三維制圖軟件制作出多孔金屬骨釘的三維模型；

S5.設置打印

將所述三維模型導入分層軟件中，添加支撐并進行切片處理，設置打印參數，生成打印文件，將打印文件傳輸至激光粉末床，設置所述激光粉末床的熔融打印參數并進行打印；

S6.打印完成

將打印完成的所述多孔金屬骨釘與所述基板分離，即可獲得所述多孔金屬骨釘成品；

S7.清洗拋光

采用鹽酸和硝酸的酒精溶液或磷酸對所述多孔金屬骨釘進行拋光處理

S8.尖端打磨

將所述自攻鉆頭(3)的尖端進行打磨。

3.根據權利要求2所述的一種可降解多孔金屬骨釘增材制造方法，其特征在于：所述金屬粉末材料可為鎂、鐵或鋅，且降解速率鎂1個月降解15-30％，鐵1個月降解2-10％，鋅1個月降解5-15％。

4.根據權利要求2所述的一種可降解多孔金屬骨釘增材制造方法，其特征在于：所述金屬粉末加熱干燥的溫度為60-150℃，干燥時間為3-6個小時。

5.根據權利要求2所述的一種可降解多孔金屬骨釘增材制造方法，其特征在于：所述基板預熱的溫度為50-500℃。

6.根據權利要求2所述的一種可降解多孔金屬骨釘增材制造方法，其特征在于：所述多孔金屬骨釘為激光粉末床熔融成形件，所述激光粉末床的熔融打印參數為：激光光斑直徑為20-100μm，激光功率為50-200W，激光掃描速率為100-2000mm/s，激光填充間距為熔池寬度的50％-80％，鋪粉厚度為20-70μm，相鄰鋪粉層之間激光掃描方向的夾角為45-90°。

7.根據權利要求2所述的一種可降解多孔金屬骨釘增材制造方法，其特征在于：所述鹽酸和硝酸在酒精中各自的體積濃度范圍為1％-5％，鹽酸和硝酸的體積比為1。

8.根據權利要求1所述的一種可降解多孔金屬骨釘，其特征在于：所述多孔結構(1)設置為四面體或金剛石結構(6)或gyroid極小曲面結構(7)或多個結構混合等。