CN108125713A - 长链碳纤维peek外包裹热成型骨固定板及成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板及成型方法，它包括碳纤维丝内芯(1)和PEEK预浸层(2)组成，所述的碳纤维丝内芯(1)的外表面包裹有一层所述的PEEK预浸层(2)，所述的碳纤维丝内芯(1)和PEEK预浸层(2)包裹为一体并形成碳纤维丝(3)；所述的碳纤维丝(3)沿经向和纬向编织成碳纤维布(4)，每层所述的碳纤维布(4)之间相互叠加形成骨固定板(6)，所述的骨固定板(6)套接在所述的模具内槽(5)的定位柱体(5.1)上；它克服了现有技术中在影像成型上遮挡了骨折线，不能清楚地反应骨折后的愈合状态的缺点，具有满足了材料的生物性能与机械性能的提升的优点。

Description

长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板及成型方法
技术领域
本发明涉及到长链碳纤维PEEK外包裹热成型技术领域，更加具体地是长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板及成型方法。
背景技术
现有的骨固定板多为金属材料制作，一般是不锈钢或钛合金材料制造，由于金属材料的密度远远大于骨骼密度，在影像成像上遮挡了骨折线，不能清楚地反应骨折后的愈合状态，而单纯的PEEK材料的抗压性能良好，抗拉、抗弯性能不足，不能取代金属产品。
发明内容
本发明的第一目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板。
本发明的目的是通过如下措施来实施的：一种长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板，它包括碳纤维丝内芯和PEEK预浸层组成，所述的碳纤维丝内芯的外表面包裹有一层所述的PEEK预浸层，
所述的碳纤维丝内芯和PEEK预浸层包裹为一体并形成碳纤维丝；
所述的碳纤维丝沿经向和纬向编织成碳纤维布，每层所述的碳纤维布之间相互叠加形成骨固定板，所述的骨固定板套接在所述的模具内槽的定位柱体上。
在上述技术方案中：所述的碳纤维丝内芯和PEEK预浸层的截面均成圆形，且每根所述的碳纤维丝内芯的直径为0.4毫米，所述的PEEK预浸层的包裹厚度为0.1毫米。
在上述技术方案中：每层所述的碳纤维布的厚度0.4毫米-0.6毫米之间。
在上述技术方案中：所述的定位柱体的外表面采用螺纹结构。
本发明的第二目的在于提出一种方法：长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板的成型方法，它包括如下步骤：
①、将PEEK预浸层包裹在碳纤维丝内芯上，并形成碳纤维丝；
②将已经包裹成功的所述的碳纤维丝沿经向和纬向编织成碳纤维布，将每层所述的碳纤维布按设计要求裁剪后达到标准尺寸，再将每层所述的碳纤维布依次上下叠加在每片模具内槽中，直至所述的碳纤维布的叠加厚度达到设计要求厚度；
③、在所述的模具内槽内安装有定位柱体，当在步骤②中的所述的碳纤维布叠加在模具内槽中，每层所述的套所述的碳纤维布必须套在所述的定位柱体上以达到需要的形状；
④、将两片所述的模具内槽合并后形成一个密闭的整体，再将整个所述的模具内槽整体加压、加温直至所述的碳纤维布的PEEK预浸层熔融形成一个整体形成骨固定板；
⑤、取出步骤④中所述的骨固定板，将所述的骨固定板按照要求修整后，再运用浸泡工艺或喷涂工艺将所述的骨固定板进行二次包裹，对二次包裹后所述的骨固定板进行固化处理最终达到成品要求。
在上述技术方案中：在步骤⑤中；所述的浸泡工艺或喷涂工艺采用均为PEEK原料加工。
在上述技术方案中：在步骤⑤中所述的加温工艺需保持在140度-170之间，所述的加压工艺需保持在5T-8T之间。
在上述技术方案中：每根所述的碳纤维丝内芯和PEEK预浸层截面均呈圆形；每根所述的碳纤维丝内芯的直径为0.4毫米，所述的PEEK预浸层的包裹厚度为0.1毫米。
本发明具有如下优点：1、由于PEEK材料有良好的生物相容性以及与人体骨骼相近的弹性模量，取代金属材料采用PEEK内固定板是最优的选择，通过PEEK材料里面布置长链碳纤维丝，且在开孔处绕开开口而不切断，保证了开孔周边材料得到强化，同时整体的机械性能得到提升，同时满足了材料的生物性能与机械性能的提升，保证了在受力状态下的使用功能。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的碳纤维丝的结构示意图。
图3为模具内槽的结构示意图。
图中：碳纤维丝内芯1、PEEK预浸层2、碳纤维丝3、碳纤维布4、模具内槽5、定位柱体5.1、骨固定板6。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
参照图1-3所示：长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板，它包括碳纤维丝内芯1和PEEK预浸层2组成，所述的碳纤维丝内芯1的外表面包裹有一层所述的PEEK预浸层2，
所述的碳纤维丝内芯1和PEEK预浸层2包裹为一体并形成碳纤维丝3；
所述的碳纤维丝3沿经向和纬向编织成碳纤维布4，每层所述的碳纤维布4之间相互叠加形成骨固定板6，所述的骨固定板6套接在所述的模具内槽5的定位柱体5.1上。
所述的碳纤维丝内芯1和PEEK预浸层2的截面均成圆形，且每根所述的碳纤维丝内芯1的直径为0.4毫米，所述的PEEK预浸层2的包裹厚度为0.1毫米。
每层所述的碳纤维布4的厚度0.4毫米-0.6毫米之间。
所述的定位柱体5.1的外表面采用螺纹结构，或者外表面为光滑的主体，具体和待加工的工件相匹配。
长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板的成型方法，其特征在于：它包括如下步骤：
①、将PEEK预浸层2包裹在碳纤维丝内芯1上，并形成碳纤维丝3；
②将已经包裹成功的所述的碳纤维丝3沿经向和纬向编织成碳纤维布4，将每层所述的碳纤维布4按设计要求裁剪达达到标准尺寸，再将每层所述的碳纤维布4依次上下叠加在每片模具内槽5中，绕开定位柱体5.1，直至所述的碳纤维布4的叠加厚度达到设计要求厚度；
③、在所述的模具内槽5内安装有定位柱体5.1，当在步骤②中的所述的碳纤维布4叠加在模具内槽5中，每层所述的套所述的碳纤维布4必须套在所述的定位柱体5.1上以达到需要的形状；
④、将两片所述的模具内槽5合并后形成一个密闭的整体，再将整个所述的模具内槽5整体加压、加温直至所述的碳纤维布4的PEEK预浸层2熔融形成一个整体形成骨固定板6；
⑤、取出步骤④中所述的骨固定板6，将所述的骨固定板6按照要求修整后，再运用浸泡工艺或喷涂工艺将所述的骨固定板6进行二次包裹，对二次包裹后所述的骨固定板6进行固化处理最终达到成品要求。
在步骤⑤中；所述的浸泡工艺或喷涂工艺采用均为PEEK原料加工(本发明主要采用喷涂工艺进行加工)。
在步骤⑤中所述的加温工艺需保持在140度-170之间，所述的加压工艺需保持在5T-8T之间。
所述的碳纤维丝内芯1、PEEK预浸层2、碳纤维丝3、碳纤维布4和模具内槽5预先用PEEK材料浸泡或在它们表面喷涂PEEK材料。
上述未详细说明部分均为现有技术。

Claims (8)

1.长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板，其特征在于：它包括碳纤维丝内芯(1)和PEEK预浸层(2)组成，所述的碳纤维丝内芯(1)的外表面包裹有一层所述的PEEK预浸层(2)，
所述的碳纤维丝内芯(1)和PEEK预浸层(2)包裹为一体并形成碳纤维丝(3)；
所述的碳纤维丝(3)沿经向和纬向编织成碳纤维布(4)，每层所述的碳纤维布(4)之间相互叠加形成骨固定板(6)，所述的骨固定板(6)套接在所述的模具内槽(5)的定位柱体(5.1)上。
2.根据权利要求1所述的长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板，其特征在于：所述的碳纤维丝内芯(1)和PEEK预浸层(2)的截面均成圆形，且每根所述的碳纤维丝内芯(1)的直径为0.4毫米，所述的PEEK预浸层(2)的包裹厚度为0.1毫米。
3.根据权利要求1或2所述的长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板，其特征在于：每层所述的碳纤维布(4)的厚度0.4毫米-0.6毫米之间。
4.根据权利要求3所述的长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板，其特征在于：所述的定位柱体(5.1)的外表面采用螺纹结构。
5.根据权利要求1-4中任一一项权利要求所述的长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板的成型方法，其特征在于：它包括如下步骤：
①、将PEEK预浸层(2)包裹在碳纤维丝内芯(1)上，并形成碳纤维丝(3)；
②将已经包裹成功的所述的碳纤维丝(3)沿经向和纬向编织成碳纤维布(4)，将每层所述的碳纤维布(4)按设计要求裁剪后达到标准尺寸，再将每层所述的碳纤维布(4)依次上下叠加在每片模具内槽(5)中，直至所述的碳纤维布(4)的叠加厚度达到设计要求厚度；
③、在所述的模具内槽(5)内安装有定位柱体(5.1)，当在步骤②中的所述的碳纤维布(4)叠加在模具内槽(5)中，每层所述的套所述的碳纤维布(4)必须套在所述的定位柱体(5.1)上以达到需要的形状；
④、将两片所述的模具内槽(5)合并后形成一个密闭的整体，再将整个所述的模具内槽(5)整体加压、加温直至所述的碳纤维布(4)的PEEK预浸层(2)熔融形成一个整体形成骨固定板(6)；
⑤、取出步骤④中所述的骨固定板(6)，将所述的骨固定板(6)按照要求修整后，再运用浸泡工艺或喷涂工艺将所述的骨固定板(6)进行二次包裹，对二次包裹后所述的骨固定板(6)进行固化处理最终达到成品要求。
6.根据权利要求5所述的长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板的成型方法，其特征在于：在步骤⑤中；所述的浸泡工艺或喷涂工艺采用均为PEEK原料加工。
7.根据权利要求5所述的长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板的成型方法，其特征在于：在步骤⑤中所述的加温工艺需保持在140度-170之间，所述的加压工艺需保持在5T-8T之间。
8.根据权利要求5所述的长链碳纤维PEEK外包裹热成型骨固定板的成型方法，其特征在于：每根所述的碳纤维丝内芯(1)和PEEK预浸层(2)截面均呈圆形；每根所述的碳纤维丝内芯(1)的直径为0.4毫米，所述的PEEK预浸层(2)的包裹厚度为0.1毫米。
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