CN105385862B - 一种医用义肢的制备方法 - Google Patents

一种医用义肢的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105385862B
CN105385862B CN201510801159.8A CN201510801159A CN105385862B CN 105385862 B CN105385862 B CN 105385862B CN 201510801159 A CN201510801159 A CN 201510801159A CN 105385862 B CN105385862 B CN 105385862B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wax
formwork
pattern
artifucial limb
prepared
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510801159.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105385862A (zh
Inventor
孙晨光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qidong Changlong vegetable and fruit professional cooperative
Original Assignee
Jinan Yi Hao Green Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinan Yi Hao Green Technology Co Ltd filed Critical Jinan Yi Hao Green Technology Co Ltd
Priority to CN201510801159.8A priority Critical patent/CN105385862B/zh
Publication of CN105385862A publication Critical patent/CN105385862A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105385862B publication Critical patent/CN105385862B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02—Inorganic materials
    • A61L27/04—Metals or alloys
    • A61L27/06—Titanium or titanium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C14/00—Alloys based on titanium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种医用义肢的制备方法，选择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，余量为Ti；通过熔炼、蜡模制备与组合、模壳制备、浇注、热处理、精加工的步骤得到，本发明制得的义肢的强度远大于医用纯钛材料，对人体内部环境友好，密度低，具有良好的熔炼、烧结加工性能，力学性质接近人骨，耐疲劳、耐腐蚀性能好。

Description

一种医用义肢的制备方法
技术领域
本发明属于医疗卫生领域，尤其是涉及一种医用义肢的制备方法。
背景技术
随着现代医学与材料学的发展，医用假肢、人工关节、骨固定器，牙齿植入物，心脏瓣膜罩等用于制造植入人体内的医疗器件、假体或人工器官和辅助治疗设备在医疗卫生领域的应用日益广泛，上述部件的材料在生物相容性、强度、塑性、耐腐蚀性方面有了长足的发展。此前在在医学领域中广泛使用的医用合金有Ni-Cr系、Co系，Ti系等，其中Ti系的Ti-6Al-4V合金是应用最广泛的医用合金，但近年来发现，Ti-6Al-4V合金在使用中会析出极微量的钒和铝离子，其中析出的钒离子有毒性会引起不利的组织反应，铝离子会引起人体神经紊乱，降低细胞适应性等对人体造成危害的缺陷，目前主要的解决方法是通过表面涂层与其它处理技术在一定程度上阻止钒、铝等有毒元素离子的析出，但该方法的主要问题在于：增加了加工工序的复杂性，提高了成本，并且仍会有一部分钒、铝有毒元素析出，可靠性不能得到保证。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种医用义肢的制备方法，其具有良好的强度、塑性、耐腐蚀性，并且无毒害，具有良好的生物相容性。
本发明完整的技术方案为：
一种医用义肢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)合金熔炼：
选择如下组分的合金：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，余量为Ti；
采用真空自耗电弧凝壳熔炼方式熔炼成40Kg的铸锭；熔炼电流为8000A，电压为30V，真空度为10-2Pa，切割成所需重量的合金块，清洗、烘干后备用；
(2)蜡模制备与组合
利用制蜡模机制作义肢蜡模，制模室温度为35-40℃，压注温度为55-65℃，压型温度为25-30℃，压注压力为1.8-2MPa，保压时间为2s，所用模具为不锈钢模具；
开模取出蜡模后，与浇注系统粘接成蜡模组，一套浇注系统连接8个义肢蜡模；
(3)模壳制备
利用步骤(2)所制得的蜡模组制备模壳，采用硅酸乙酯作为粘结剂，其中面砂为100号筛硅砂，二层采用60号筛高岭石熟料，背层采用20号筛高岭石熟料，封浆；蒸汽脱蜡后得到模壳；
(4)浇注
在真空感应熔炼炉中，将步骤(1)制备的合金块加入到坩埚中，抽真空到10-3-10- 4Pa，吹入氩气保护，加载功率至300-350KW至合金材料完全熔化，保温5-10分钟，随后翻转坩埚，倒入步骤(3)所制备的模壳中，其中浇注时所述模壳为倾斜放置，倾斜角度为10°-15°，浇注温度为1520℃-1700℃，浇注时间为80-120s，冒口与铸件的重量比为0.3:1；保温到400℃后破真空取出；
(5)热处理
采用高压水力清砂的方法清除模壳，对得到的铸件进行热处理；
(6)精加工
对热处理后的铸件进行喷砂表面处理，对缺陷部位进行焊补后，得到所述的义肢。
本发明相对于现有技术的优点为：
合金成分科学，Zr元素增加了合金的生物相容性，并且合理的合金成分设置，使得组分之间形成稳定的结合，该合金材料制得的骨板或接骨钉在人体内部环境中，Cu、Cr等金属离子不会析出，对人体无害，具有非常良好的生物相容性。Mn、Fe、Mo、Nb等元素在Ti合金中以固溶形式存在，起到固溶强化的作用，Fe等元素降低了Ti合金的熔点，有利于烧结或熔炼，Ca，C、Cr、Cu、Fe、C显著增加了合金的耐腐蚀性，该材料的强度远大于医用纯钛材料，对人体内部环境友好，密度低，具有良好的熔炼、烧结加工性能，力学性质接近人骨，耐疲劳、耐腐蚀性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种医用义肢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)合金熔炼：
选择如下组分的合金：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，余量为Ti；
采用真空自耗电弧凝壳熔炼方式熔炼成40Kg的铸锭；熔炼电流为8000A，电压为30V，真空度为10-2Pa，切割成所需重量的合金块，清洗、烘干后备用；
(2)蜡模制备与组合
利用制蜡模机制作义肢蜡模，制模室温度为35-40℃，压注温度为55-65℃，压型温度为25-30℃，压注压力为1.8-2MPa，保压时间为2s，所用模具为不锈钢模具；
开模取出蜡模后，与浇注系统粘接成蜡模组，一套浇注系统连接8个义肢蜡模；
(3)模壳制备
利用步骤(2)所制得的蜡模组制备模壳，采用硅酸乙酯作为粘结剂，其中面砂为100号筛硅砂，二层采用60号筛高岭石熟料，背层采用20号筛高岭石熟料，封浆；蒸汽脱蜡后得到模壳；
(4)浇注
在真空感应熔炼炉中，将步骤(1)制备的合金块加入到坩埚中，抽真空到10-3-10- 4Pa，吹入氩气保护，加载功率至300-350KW至合金材料完全熔化，保温5-10分钟，随后翻转坩埚，倒入步骤(3)所制备的模壳中，其中浇注时所述模壳为倾斜放置，倾斜角度为10°-15°，浇注温度为1520℃-1700℃，浇注时间为80-120s，冒口与铸件的重量比为0.3:1；保温到400℃后破真空取出；
(5)热处理
采用高压水力清砂的方法清除模壳，对得到的铸件进行热处理；
(6)精加工
对热处理后的铸件进行喷砂表面处理，对缺陷部位进行焊补后，得到所述的义肢。

Claims (1)

1.一种医用义肢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)合金熔炼：
选择如下组分的合金：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，余量为Ti；
采用真空自耗电弧凝壳熔炼方式熔炼成40Kg的铸锭；熔炼电流为8000A，电压为30V，真空度为10-2Pa，切割成所需重量的合金块，清洗、烘干后备用；
(2)蜡模制备与组合
利用制蜡模机制作义肢蜡模，制模室温度为35-40℃，压注温度为55-65℃，压型温度为25-30℃，压注压力为1.8-2MPa，保压时间为2s，所用模具为不锈钢模具；
开模取出蜡模后，与浇注系统粘接成蜡模组，一套浇注系统连接8个义肢蜡模；
(3)模壳制备
利用步骤(2)所制得的蜡模组制备模壳，采用硅酸乙酯作为粘结剂，其中面砂为100号筛硅砂，二层采用60号筛高岭石熟料，背层采用20号筛高岭石熟料，封浆；蒸汽脱蜡后得到模壳；(4)浇注
在真空感应熔炼炉中，将步骤(1)制备的合金块加入到坩埚中，抽真空到10-3-10-4Pa，吹入氩气保护，加载功率至300-350KW至合金材料完全熔化，保温5-10分钟，随后翻转坩埚，倒入步骤(3)所制备的模壳中，其中浇注时所述模壳为倾斜放置，倾斜角度为10°-15°，浇注温度为1520℃-1700℃，浇注时间为80-120s，冒口与铸件的重量比为0.3:1；保温到400℃后破真空取出；
(5)热处理
采用高压水力清砂的方法清除模壳，对得到的铸件进行热处理；
(6)精加工
对热处理后的铸件进行喷砂表面处理，对缺陷部位进行焊补后，得到所述的义肢。
CN201510801159.8A 2015-11-19 2015-11-19 一种医用义肢的制备方法 Active CN105385862B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510801159.8A CN105385862B (zh) 2015-11-19 2015-11-19 一种医用义肢的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510801159.8A CN105385862B (zh) 2015-11-19 2015-11-19 一种医用义肢的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105385862A CN105385862A (zh) 2016-03-09
CN105385862B true CN105385862B (zh) 2018-08-31

Family

ID=55418635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510801159.8A Active CN105385862B (zh) 2015-11-19 2015-11-19 一种医用义肢的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105385862B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105671364A (zh) * 2016-03-29 2016-06-15 昆明理工大学 一种多孔钛铜钙材料的制备方法
CN108285990A (zh) * 2018-01-30 2018-07-17 宝鸡文理学院 一种新型骨植入用钛合金及其制备方法
CN111992679A (zh) * 2020-08-24 2020-11-27 贵州安吉航空精密铸造有限责任公司 一种薄壁中空铸造型壳涂装方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021362A (zh) * 2010-11-22 2011-04-20 哈尔滨工程大学 一种性能可调的口腔多用途Ti-Ge系合金及制备方法
CN103537618A (zh) * 2013-10-14 2014-01-29 付绍森 木工刀具刀体的制造工艺
CN104745872A (zh) * 2015-04-22 2015-07-01 哈尔滨工业大学 一种适用于650℃温度下使用的高温钛合金及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4370163A (en) * 1979-09-07 1983-01-25 Matsushita Electric Industrial Company, Limited Hydrogen storage alloy and process for making same
EP0199198A1 (en) * 1985-04-12 1986-10-29 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Free-cutting ti alloy
CN100549214C (zh) * 2007-08-16 2009-10-14 无锡麟龙铝业有限公司 高耐蚀性镀覆钢材的三元合金镀覆材料及其制造方法
CN101572362B (zh) * 2009-06-08 2011-07-27 哈尔滨工业大学 一种耐环境钛合金电连接器壳体的制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021362A (zh) * 2010-11-22 2011-04-20 哈尔滨工程大学 一种性能可调的口腔多用途Ti-Ge系合金及制备方法
CN103537618A (zh) * 2013-10-14 2014-01-29 付绍森 木工刀具刀体的制造工艺
CN104745872A (zh) * 2015-04-22 2015-07-01 哈尔滨工业大学 一种适用于650℃温度下使用的高温钛合金及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105385862A (zh) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3330380B2 (ja) ほてつ移植体、その製造方法およびほてつ移植用に有用な合金
Nakajima et al. Titanium in Dentistry Development and Research in the USA
JP2018021251A (ja) 生分解性金属合金
CN105734312A (zh) 一种生物医用TiZrNbTa系高熵合金及其制备方法
CN107142444B (zh) 一种表面氧化的β型医用锆合金的制备方法
CN105385862B (zh) 一种医用义肢的制备方法
CN102899528A (zh) 一种生物医用β-钛合金材料及制备方法
CN103215474B (zh) 一种齿科钴铬钼铜抗菌烤瓷合金及其热处理方法
CN105349839B (zh) 一种低弹性模量β-Zr型生物医用合金及其制备方法
JPS6018744B2 (ja) 鋳造合金の熱処理法
US20130150227A1 (en) Composite Bio-Ceramic Dental Implant and Fabricating Method Thereof
AU2006218031B2 (en) Method for producing a medical implant made of a beta-titanium molybdenum alloy, and a corresponding implant
Park et al. Metallic implant materials
JP5476696B2 (ja) 生体用金属材料および医療機器
CN106086562A (zh) 生物体内可降解吻合钉及其生产工艺
CN102258806A (zh) 一种可降解镁基骨科植入生物医用材料及制备方法
CN105349833A (zh) 一种医用义齿的制备方法
CN105349831A (zh) 一种医用人造关节材料的制备方法
CN104942283B (zh) 钛合金粉末及其配制方法和应用
CN105369063B (zh) 一种医用骨固定器件的制备方法
CN107841655A (zh) 一种医用义肢的制备方法
CN103509959B (zh) 一种生物医用低弹性模量钛钽铌锆硅合金的制备方法
CN105369062A (zh) 一种制造医用人造关节的材料
CN105349832A (zh) 一种制备医用骨固定器件的材料
CN103083101B (zh) 一种抗菌钴铬合金烤瓷义齿

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180709

Address after: 250000 C506 11, Qilu creative and cultural base, 101 Shun Feng Road, Ji'nan high tech Zone, Shandong.

Applicant after: Jinan Yi Hao green technology company limited

Address before: 255086 02, 3 floor, 4 Asia Pacific Holiday Garden, 296 Liu Quan Road, Zibo new and high tech Zone, Shandong.

Applicant before: ZIBO YONGCHEN ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT CO., LTD.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191105

Address after: Bei Xin Zhen Yong Feng Cun Er Zu, Qidong City, Nantong City, Jiangsu Province

Patentee after: Qidong Changlong vegetable and fruit professional cooperative

Address before: 250000 C506 11, Qilu creative and cultural base, 101 Shun Feng Road, Ji'nan high tech Zone, Shandong.

Patentee before: Jinan Yi Hao green technology company limited

TR01 Transfer of patent right