CN111805306A - 一种医用钛植入物的抛光工艺 - Google Patents
一种医用钛植入物的抛光工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种医用钛植入物的抛光工艺,包括采用树脂研磨料+金刚石研磨液进行的粗研磨、氧化锆研磨料+不含铝研磨剂进行的精研磨和木质研磨料进行的光亮等步骤。本发明通过研磨组合物的选用,对医用钛植入物进行粗研磨、精研磨和光亮表面,得到了粗糙度优良且铝含量低的抛光产品,在保证了抛光效果的同时,克服了现有工艺中机械抛光后表面铝含量过高的问题。
Description
技术领域
本发明属于材料的表面处理领域,具体涉及一种医用钛植入物的抛光工艺。
背景技术
医学界公认铝对生物体有毒害作用,从长远来看,铝的毒性可导致各种健康问题,包括语言表达,记忆丧失,头痛,贫血,肾功能不全,肝脏疾病,极度紧张,佝偻病,肠胃不适,骨头软化,绞痛,钙离子代谢等负面影响。在极端情况下,铝中毒的症状还与阿尔茨海默氏症十分相似。铝可以很容易被吸收进血液。但由于不是很容易通过尿液排出体外,它仍然会保留在体内。当数量超出人体排毒能力时,多余部分就会驻留在身体不同部位,包括心,脑,肌肉组织,脾脏,骨骼和肝脏。如果积累在大脑中,就会产生消极影响,甚至可能导致癫痫发作。在缺钙情况下,会使这一问题变的更加糟糕。医用植入物长期植入人体,与人体血液、骨骼、肌肉直接接触,应尽量少用或不用含铝制品。
而目前市面上流行的钛制件的机械抛光方法多使用含铝磨料如棕刚玉、白刚玉、高频瓷、高铝瓷等,使得机械抛光后钛制件表面含铝量高于标准值,且很难清洗清除。如果使用钛制件的现有普通机械抛光法处理医用钛植入物,容易导致医用钛植入物表面铝元素富集,在长期使用过程中对人体有害。
基于上述因素,选择合适的少铝抛光处理工艺对于降低抛光后增材制造医用钛植入物的表面含铝量至关重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的技术问题,具体采用以下技术方案:
一种医用钛植入物的抛光工艺,包括以下步骤:
步骤一、采用第一研磨组合物,在转速为100~600r/min的条件下,对医用钛植入物进行研磨,得到试件A,研磨时间为0.5~4h;第一研磨组合物为质量比为(1~5):1的树脂研磨料和金刚石研磨液;
步骤二、采用第二研磨组合物,在转速为100~600r/min的条件下,对试件A进行研磨,得到试件B,研磨时间为0.5~4h;第二研磨组合物为质量比为(1~5):1的氧化锆研磨料和质量分数为2~10%的不含铝研磨剂溶液;
步骤三、在超声条件下,对试件B进行清洗,然后进行干燥得到试件C;
步骤四、采用第三研磨组合物,在转速为40~400r/min的条件下,对试件C进行研磨,得到试件D,研磨时间大于8h;第三研磨组合物为质量比为(25~60):1的木质研磨料和抛光蜡,或者为质量比为(25~60):1的木质研磨料和滚光油;
步骤五、在超声条件下,对试件D进行清洗,然后进行干燥得到抛光后的医用钛植入物。
发明人进行大量试验中意外发现,在粗研磨时采用树脂研磨料+金刚石研磨液的组合对医用钛植入物进行研磨,在精研磨时采用氧化锆研磨料对医用钛植入物进行研磨,其抛光效果能够达到医用钛植入物的相关标准,同时避免了抛光后含铝量过高的弊端,属于行业首创。
本发明首先将医用钛植入物用树脂研磨料研磨石粗抛0.5~4h,转速100~600r/min,用于去毛刺、去除氧化皮、锈斑、飞边;然后将医用钛植入物用氧化锆研磨料抛光0.5~4h,转速100~600r/min,用于使得医用钛植入物表面更加光滑平整加工;最后将医用钛植入物置于木质磨料中干抛8h以上,转速40~400r/min,用于提高金属表面光泽,使得医用钛植入物不易氧化,不易锈蚀。经上述工艺处理后的医用钛植入物表面粗糙度Ra低于0.8μm,铝含量低于0.1%,可有效解决现有技术产品中出现机械抛光后表面铝含量过高的问题。
步骤一中,树脂研磨料与金刚石研磨液的比例控制在(1~5):1,若比例过高,则润滑作用不足,会导致过热过磨的情况;若比例过低,则会浪费金刚石研磨液,提高了成本。更优选的比例为(3~5):1。研磨时间建议为0.5~4h,研磨时间短于0.5h,则研磨效果不明显;超过4h,则可能会造成部分产品被磨得太薄,导致断裂。优选为0.2~2h。金刚石研磨液通常用粒度来进行区别,粒度代表研磨液中金刚石颗粒的大小,粒度越大,颗粒越粗,则其研磨强度越大,研磨成品的表面粗糙度越大,一般金刚石研磨液中的固体含量为3~5%。本发明中金刚石研磨液的粒度可选W0.2~W100,优选为W12-W50(相当于粒度中值8.3~73微米,或者日本标准1600~200目)。
步骤二中,氧化锆研磨料(95氧化锆效果更好)和不含铝研磨剂溶液之间的比例同样适用上述建议,故控制在(1~5):1,研磨时间同样适用上述建议,而同时,如果不含铝研磨剂溶液的质量分数过大,则会过于粘稠,降低了润滑性能;如果不含铝研磨剂溶液的质量分数过小,则会出现抛光效果不好,被抛零部件受损严重,研磨料也消耗过快的情况;故将不含铝研磨剂溶液控制在2~10%,优选为2~5%。
步骤三和步骤五中的超声条件可选用20~130KHz,是现有超声清洗机普遍能达到的范围。步骤三中的清洗剂可选用水,清洗时间可设置为10~20min,因为时间过长清洗的效果不会发生明显变化,时间过短则清洗的效果还未达到要求;而步骤五建议可采用3步清洗,其中,第1步主要是去除抛光后在表面上残留的污渍,清洗剂可选用水,第2步主要清除抛光过程中使用的不能溶于水的油性成分,如滚光油、滚光油或者金刚石研磨液中的润滑成分,清洗剂可选用无水乙醇,第3步的清洗剂可选用水;而清洗时间方面,第1步和第3步同样适用步骤三中的清洗时间和原因,第3步由于只需要清洗掉无水乙醇,故可以时间更短一些;但第2步,采用无水乙醇作为有机溶剂则是为了清洁步骤四中的抛光蜡或滚光油,因此延长清洗时间可为20~30min,但由于无水乙醇易挥发,可将清洁温度进行控制在15~35℃。
步骤三和步骤五中,由于钛件在空气中容易氧化,故设置的干燥温度不能过高,时间不能太久,否则氧化的可能性会增大,钛件表面变乌变黑,故建议干燥温度为60~80℃,干燥时间为15~30min。
步骤六中,采用木质研磨料的研磨时间建议选用8h以上,过低则效果不好,过高则会提高成本。
在一些优选的实施情况中,步骤一中,所述树脂研磨料与所述医用钛植入物的体积比为(3~10):1;所述树脂研磨料通过树脂和石英砂制得,树脂可以为酚醛树脂或聚酰亚胺树脂等不饱和树脂。所述树脂研磨料为三角形树脂研磨料和圆锥形树脂研磨料中的至少一种,规格为(4~40)mm*(4~40)mm;所述金刚石研磨液的粒度为W0.2~W100,pH值为6.5~7.5。
在一些优选的实施情况中,步骤一中,所述试件A的凹面粗糙度不大于2μm。
在一些优选的实施情况中,步骤二中,所述氧化锆研磨料与所述医用钛植入物的体积比为(5~20):1。所述氧化锆研磨料为球形氧化锆研磨料和柱形氧化锆研磨料中的至少一种,球形的规格为Φ0.1mm~Φ4mm,柱形的规格为(1~10)mm*(1~10)mm。
在一些优选的实施情况中,步骤二中,所述试件B的凹面粗糙度不大于1μm。
其中,步骤二中的不含铝研磨剂溶液可选用本领域中任意不含铝研磨剂,本发明中优选使用稀土抛光粉作为研磨剂,其主要成分为二氧化铈(CeO2),其次分别为氧化镧(La2O3)、氧化镨(Pr2O3),此外还含有微量的氧化硅、氧化铝和氧化钙。使用稀土抛光粉除了其不含铝之外,还因为其具有切削能力强,抛光时间短,抛光精度高,操作环境清洁,少量的稀土元素可促进骨生长和骨细胞增殖分化(研磨剂一般是指用磨料、分散剂和辅助材料制成的混合剂,磨料为刚玉、碳化硅、碳化硼、人造金刚石、氧化铁、氧化铬和氧化铈等等,分散剂使磨料均匀分散在研磨剂中,并起稀释、润滑和冷却等作用,可以为煤油、机油、动物油、甘油、酒精和水等等;辅助材料主要是混合脂,常由硬脂酸、脂肪酸、环氧乙烷、三乙醇胺、石蜡、油酸和十六醇等中的几种材料配成,在研磨过程中起乳化、润滑和吸附作用,并促使工件表面产生化学变化,生成易脱落的氧化膜或硫化膜,借以提高加工效率,此外,辅助材料中还有着色剂、防腐剂和芳香剂等)。
在一些优选的实施情况中,步骤四中,所述木质研磨料与所述医用钛植入物的体积比为(6~30):1。所述木质研磨料为核桃壳、竹粒、木粒、橄榄壳和玉米芯中的至少一种,规格为0.4~5mm。所述抛光蜡和滚光油可选用常见种类。
在一些优选的实施情况中,步骤四中,所述试件D的凹面粗糙度不大于0.8μm。
在一些优选的实施情况中,所述医用钛植入物的表面设有孔,所述树脂研磨料、所述氧化锆研磨料和所述木质研磨料的规格大于所述医用钛植入物的孔径的1.5倍或小于所述医用钛植入物的孔径的75%;使得在研磨抛光的过程中,研磨料不至于堵塞所述医用钛植入物的孔。另外,一次同时进行抛光的钛植入物的数量小于10个最好,若零件过多,则会造成磨损严重甚至断裂的情况。
在一些优选的实施情况中,所述医用钛植入物通过机加工、铸造或增材制造的方法制得。
在一些优选的实施情况中,所述医用钛植入物通过增材制造的方法制得,所述增材制造的方法为SLM选区激光熔化方法,材料为钛粉末,粉末粒径为15~45μm,制备的条件为:基板温度为100~200℃,激光功率为100~200W,扫描速度为300~500mm/s,扫描间距为0.08~0.12mm,层间厚度为0.03~0.05mm。
本发明的有益效果为:本发明通过选用树脂研磨料+金刚石研磨液、氧化锆+不含铝研磨剂和木质研磨料作为研磨组合物,对医用钛植入物分步进行粗研磨、精研磨和光亮表面,得到了粗糙度优良且铝含量低的抛光产品,在保证了抛光效果的同时,克服了现有工艺中机械抛光后表面铝含量过高的问题。
附图说明
图1为本发明实施例1中的工艺流程。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述,以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
所有实施例和对比例中的树脂研磨料购自东莞市恒通研磨材料厂,金刚石研磨液购自浙江理协仪器设备有限公司,氧化锆研磨料购自长沙中隆化工有限公司,稀土抛光粉购自广州金属冶金有限公司,木质研磨料购自郑州祥升科技有限公司,滚光油购自日本UJIDENCHEMICAL宇治电化学工业株式会社。
实施例1:
一种增材制造医用钛植入物,其各组分的质量分数如下:Fe:0.10wt%、C:0.020wt%、H:0.025wt%、N:0.022wt%、O:0.14wt%和Ti:余量。本实施例中所用医用钛植入物为4个同样尺寸的颅颌面接骨板,长50mm,宽10mm,厚2mm,板上均匀分布4个螺孔,螺孔直径为2mm。
上述医用钛植入物通过3D打印制得,(SLM,选区激光熔化技术,激光粉床打印)成形参数如下:基板温度:200℃;激光功率:100W;扫描速度:360mm/s;扫描间距:0.08mm;层厚:0.03mm。所得打印态制件表面粗糙度Ra为4.27μm。
本实施例提供了上述增材制造医用钛植入物的少铝抛光处理工艺方法,按图1中的工艺流程图进行操作:
步骤一、粗研磨,将树脂研磨料(成分为酚醛树脂+石英砂,规格为圆锥形4*4mm)和金刚石研磨液(粒度为15微米,固体浓度为3%)加入离心研磨机中(按照树脂研磨料:医用钛植入物=9:1的体积比,以及树脂研磨料:金刚石研磨液=3:1的质量比),设置100r/min(40~200r/min均可)研磨20min(10~30min均可),去除树脂研磨料的表面污物和锐棱,然后加入医用钛植入物,设置机器转速400r/min,时间1h;研磨后医用钛植入物的凹面粗糙度Ra为1.67μm;
步骤二、精研磨,将氧化锆研磨料和质量分数为5%的不含铝研磨剂水溶液加入离心研磨机(按照氧化锆研磨料:医用钛植入物=7:1的体积比,以及氧化锆研磨料:质量分数为5%的不含铝研磨剂=3:1的质量比,本实施例中所用的不含铝研磨剂为稀土抛光粉),设置100r/min(40~200r/min均可)研磨20min(10~30min均可),去除氧化锆研磨料的表面污物和锐棱,然后加入粗研磨后的医用钛植入物,设置机器转速400r/min,时间1h;氧化锆研磨料为球形(规格为Φ3mm)和柱形(规格为3*3mm)按照1:1的质量比混合而成的混合料;研磨后医用钛植入物的凹面粗糙度Ra为0.98μm;
步骤三、清洗,将精研磨后的医用钛植入物放入超声波清洗机,以去离子水为清洗剂,设定清洗时间为20min,清洗频率为40KHz;清洗完成后用电吹风吹干,放入烘箱,设置烘箱的温度为60℃,烘干时间为15min,烘干后取出待流转;
步骤四、光亮表面,将木质研磨料和滚光油加入离心研磨机(按照木质研磨料:医用钛植入物=10:1的体积比,以及木质研磨料:滚光油=25:1的质量比),设置100r/min(40~200r/min均可)研磨20min(10~30min均可),使木质研磨料和滚光油均匀充分,然后加入清洗后的医用钛植入物,设置机器转速320r/min,时间72h;木质研磨料选择核桃壳磨料,规格为0.4~0.8mm;研磨后医用钛植入物的凹面粗糙度Ra为0.80μm;
步骤五、将光亮后的医用钛植入物放入超声波清洗机,进行三遍清洗:首先以去离子水为清洗剂,设定清洗时间为20min,清洗频率为40kHz;接着以无水乙醇为清洗剂,设定清洗时间为20min,清洗温度为25℃,清洗频率为60kHZ;最后以去离子水为清洗剂,设定清洗时间10min,清洗频率为40kHz;
步骤六、最后,清洗完成后用电吹风吹干,放入烘箱,设置烘箱温度为60℃,烘干时间15min,烘干后取出包装,即完成了对医用钛植入物的抛光。
实施例2:
采用与实施例1相同的增材制造医用钛植入物,按照如图1所示的本发明的少铝抛光处理工艺方法进行抛光处理:
步骤一、粗研磨,将树脂研磨料(成分为酚醛树脂+石英砂,规格为圆锥形4*4mm)和金刚石研磨液(粒度为15微米,固体浓度为3%)加入离心研磨机中(按照树脂研磨料:医用钛植入物=9:1的体积比,以及树脂研磨料:金刚石研磨液=3:1的质量比),设置100r/min(40~200r/min均可)研磨20min(10~30min均可),去除树脂研磨料的表面污物和锐棱,然后加入医用钛植入物,设置机器转速480r/min,时间1h;研磨后医用钛植入物的凹面粗糙度Ra为1.58μm;
步骤二、精研磨,将氧化锆研磨料和质量分数为5%的不含铝研磨剂水溶液加入离心研磨机(按照氧化锆研磨料:医用钛植入物=7:1的体积比,以及氧化锆研磨料:质量分数为5%的不含铝研磨剂=3:1的质量比,本实施例中所用的不含铝研磨剂为稀土抛光粉),设置100r/min(40~200r/min均可)研磨20min(10~30min均可),去除氧化锆研磨料的表面污物和锐棱,然后加入粗研磨后的医用钛植入物,设置机器转速480r/min,时间1h;氧化锆研磨料为球形(规格为Φ3mm)和柱形(规格为3*3mm)按照1:1的质量比混合而得的混合料;研磨后的医用钛植入物的凹面粗糙度Ra为0.85μm;
步骤三、清洗,将精研磨后的医用钛植入物放入超声波清洗机,以去离子水为清洗剂,设定清洗时间为20min,清洗频率为40KHz;清洗完成后用电吹风吹干,放入烘箱,设置烘箱的温度为60℃,烘干时间为15min,烘干后取出待流转;
步骤四、光亮表面,将木质研磨料和滚光油加入离心研磨机(按照木质研磨料:医用钛植入物=10:1的体积比,以及木质研磨料:滚光油=25:1的质量比),设置100r/min(40~200r/min均可)研磨20min(10~30min均可),使木质研磨料和滚光油均匀充分,然后加入清洗后的医用钛植入物,设置机器转速360r/min,时间72h;木质研磨料选择核桃壳磨料,规格为0.4~0.8mm;研磨后医用钛植入物凹面粗糙度Ra为0.69μm;
步骤五、将光亮后的医用钛植入物放入超声波清洗机,进行三遍清洗:首先以去离子水为清洗剂,设定清洗时间为20min,清洗频率为40kHz;接着以无水乙醇为清洗剂,设定清洗时间为20min,清洗温度为25℃,清洗频率为60kHZ;最后以去离子水为清洗剂,设定清洗时间10min,清洗频率为40kHz;
步骤六、清洗完成后用电吹风吹干,放入烘箱,设置烘箱温度为60℃,烘干时间15min,烘干后取出包装,即完成了对医用钛植入物的抛光。
实施例3:
采用与实施例1相同的增材制造医用钛植入物,按照如图1所示的本发明的少铝抛光处理工艺方法进行抛光:
步骤一、粗研磨,将树脂研磨料(成分为酚醛树脂+石英砂,规格为圆锥形4*4mm)和金刚石研磨液(粒度为15微米,固体浓度为3%)加入离心研磨机中(按照树脂研磨料:医用钛植入物=9:1的体积比,以及树脂研磨料:金刚石研磨液=3:1的质量比),设置100r/min(40~200r/min均可)研磨20min(10~30min均可),去除树脂研磨料的表面污物和锐棱,然后加入医用钛植入物,设置机器转速400r/min,时间2h;研磨后的医用钛植入物的凹面粗糙度Ra为1.43μm;
步骤二、精研磨,将氧化锆研磨料和质量分数为5%的不含铝研磨剂加入离心研磨机(按照氧化锆研磨料:医用钛植入物=7:1的体积比,以及氧化锆研磨料:质量分数为5%的不含铝研磨剂=3:1的质量比,本实施例中所用的不含铝研磨剂为稀土抛光粉),设置100r/min(40~200r/min均可)研磨20min(10~30min均可),去除氧化锆研磨料的表面污物和锐棱,然后加入粗研磨后的医用钛植入物,设置机器转速400r/min,时间2h;氧化锆研磨料为球形(规格为Φ3mm)和柱形(规格为3*3mm)按照1:1的质量比混合而得到的混合料;研磨后医用钛植入物的凹面粗糙度Ra为0.77μm;
步骤三、清洗,将精研磨后的医用钛植入物放入超声波清洗机,以去离子水为清洗剂,设定清洗时间为20min,清洗频率为40KHz;清洗完成后用电吹风吹干,放入烘箱,设置烘箱的温度为60℃,烘干时间为15min,烘干后取出待流转;
步骤四、光亮表面,将木质研磨料和滚光油加入离心研磨机(按照木质研磨料:医用钛植入物=10:1的体积比,以及木质研磨料:滚光油=25:1的质量比),设置100r/min(40~200r/min均可)研磨20min(10~30min均可),使木质研磨料和滚光油均匀充分,然后加入清洗后的医用钛植入物,设置机器转速320r/min,时间168h;木质研磨料选择核桃壳磨料,尺寸为0.4~0.8mm;研磨后医用钛植入物的凹面粗糙度Ra为0.68μm;
步骤五、将光亮后的医用钛植入物放入超声波清洗机,进行三遍清洗:首先以去离子水为清洗剂,设定清洗时间为20min,清洗频率为40kHz;接着以无水乙醇为清洗剂,设定清洗时间为20min,清洗温度为25℃,清洗频率为60kHZ;最后以去离子水为清洗剂,设定清洗时间10min,清洗频率为40kHz;
步骤六、清洗完成后用电吹风吹干,放入烘箱,设置烘箱温度为60℃,烘干时间15min,烘干后取出包装,即完成了对医用钛植入物的抛光。
实施例4:
设置对比例1:采用行业常规抛光工艺所使用的研磨组合物对实施例1中的增材制造医用钛植入物进行抛光:即采用正斜三角形和/或不规则多边形的白刚玉和/或棕刚玉和/或黑刚玉中的一种或多种成分尺寸混合物进行与实施例3工艺参数相同的粗研磨;采用球形和/或圆柱形的高频和/瓷或高铝瓷中的一种或多种成分尺寸混合物进行与实施例3工艺参数相同的精研磨;采用与实施例3在材料与工艺参数上完全相同的方式进行清洗干燥、光亮、清洗干燥等步骤(保持对比例和实施例3中研磨时间一致)。
设置对比例2:在步骤一中采用树脂研磨料和碳化硅研磨液(即其他的非金刚石研磨液,粒度为15微米,固体浓度为3%,与实施例1~3保持一致,购自长沙欣辉电子科技有限公司)对实施例1中的增材制造钛植入物进行粗研磨,即进行与实施例3工艺参数相同的粗研磨;其余步骤与实施例3完全相同(即除了步骤一中的研磨液不同,其他内容与实施例3完全一致)。
设置对比例3:在步骤二中采用其他研磨料对实施例1中的增材制造医用钛植入物进行精研磨:即采用440不锈钢研磨料(国标:9Cr18Mo,型号440,Φ2.8~3.2mm,购自开封市贝尔不锈钢球制造有限公司)进行与实施例3工艺参数相同的精研磨;其余步骤与实施例3完全相同(即除了步骤二中的研磨料不同,其他内容与实施例3完全一致)。
设置对比例4:在步骤二中采用其他研磨料对实施例1中的增材制造医用钛植入物进行精研磨:即采用碳化钨研磨料(型号YG8,Φ2.8~3.2mm,购自开封市贝尔不锈钢球制造有限公司)进行与实施例3工艺参数相同的精研磨;其余步骤与实施例3完全相同(即除了步骤二中的研磨料不同,其他内容与实施例3完全一致)。
实施例1~3和对比例1~4的抛光结果如表1所示。
表1抛光结果
在医用钛植入物领域中,对其表面粗糙度的要求较高,以金属接骨板为例(实施例1~3,对比例1~4均是以金属接骨板为对象),标准YY0017-2016中关于钛及钛合金的材料,其要求外表面的表面粗糙度达到0.8。
由表1可知,实施例3(由于对比例1~4均各自与实施例3的大部分条件和参数保持一致,故选用实施例3进行对比)相比于对比例1(现有技术)而言,表面粗糙度均符合标准YY0017-2016,但实施例1~3的含铝量明显降低了;而对比例2~4虽然含铝量与实施例3相差不大,但其表面粗糙度与实施例3相差较大,而且显然达不到标准YY0017-2016的要求。由此,可以说明只有本发明中树脂研磨料+金刚石研磨液以及氧化锆研磨料+2~10%质量分数的不含铝研磨剂溶液的组合搭配,才能使得医用钛植入物抛光后的含铝量下降,同时能够满足相关标准的粗糙度要求。
实施例2相较于实施例1,增大了研磨转速,结果增材制造医用钛植入物经过少铝抛光处理后的表面粗糙度Ra为0.69μm,含铝量为0.091%。实施例3相较于实施例1,延长了研磨时间,结果增材制造医用钛植入物经过少铝抛光处理后的表面粗糙度Ra为0.68μm,含铝量为0.085%。因此,研磨时间和研磨转速的增加可以进一步降低抛光后的表面粗糙度,但也会提高一定的含铝量;在实际操作时,根据目标增材制造医用钛植入物的性能要求,可在本发明的抛光工艺中选择合适的少铝抛光处理工艺参数,从而实现表面粗糙度和表面铝含量的可控。
最后,本发明的实施例仅为较佳的实施方案,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种医用钛植入物的抛光工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、采用第一研磨组合物,在转速为100~600r/min的条件下,对医用钛植入物进行研磨,得到试件A,研磨时间为0.5~4h;第一研磨组合物为质量比为(1~5):1的树脂研磨料和金刚石研磨液;
步骤二、采用第二研磨组合物,在转速为100~600r/min的条件下,对试件A进行研磨,得到试件B,研磨时间为0.5~4h;第二研磨组合物为质量比为(1~5):1的氧化锆研磨料和质量分数为2~10%的不含铝研磨剂溶液;
步骤三、在超声条件下,对试件B进行清洗,然后进行干燥得到试件C;
步骤四、采用第三研磨组合物,在转速为40~400r/min的条件下,对试件C进行研磨,得到试件D,研磨时间大于8h;第三研磨组合物为质量比为(25~60):1的木质研磨料和抛光蜡,或者为质量比为(25~60):1的木质研磨料和滚光油;
步骤五、在超声条件下,对试件D进行清洗,然后进行干燥得到抛光后的医用钛植入物。
2.根据权利要求1所述的抛光工艺,其特征在于,步骤一中,所述树脂研磨料与所述医用钛植入物的体积比为(3~10):1;所述树脂研磨料通过树脂和石英砂制得。
3.根据权利要求1所述的抛光工艺,其特征在于,步骤一中,所述试件A的凹面粗糙度不大于2μm。
4.根据权利要求1所述的抛光工艺,其特征在于,步骤二中,所述氧化锆研磨料与所述医用钛植入物的体积比为(5~20):1。
5.根据权利要求1所述的抛光工艺,其特征在于,步骤二中,所述试件B的凹面粗糙度不大于1μm。
6.根据权利要求1所述的抛光工艺,其特征在于,步骤四中,所述木质研磨料与所述医用钛植入物的体积比为(6~30):1。
7.根据权利要求1所述的抛光工艺,其特征在于,步骤四中,所述试件D的凹面粗糙度不大于0.8μm。
8.根据权利要求1所述的抛光工艺,其特征在于,所述医用钛植入物的表面设有孔,所述树脂研磨料、所述氧化锆研磨料和所述木质研磨料的规格大于所述医用钛植入物的孔径的1.5倍或小于所述医用钛植入物的孔径的75%。
9.根据权利要求1至8任一项所述的抛光工艺,其特征在于,所述医用钛植入物通过机加工、铸造或增材制造的方法制得。
10.根据权利要求9所述的抛光工艺,其特征在于,所述医用钛植入物通过增材制造的方法制得,所述增材制造的方法为SLM选区激光熔化方法,材料为钛粉末,粉末粒径为15~45μm,制备的条件为:基板温度为100~200℃,激光功率为100~200W,扫描速度为300~500mm/s,扫描间距为0.08~0.12mm,层间厚度为0.03~0.05mm。
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