CN113996811A - 一种slm 3d打印tc4钛网表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SLM3D打印TC4钛网表面处理方法，具体包括以下步骤：(1)将SLM3D打印TC4钛网进行HF和HNO3混合酸洗处理，然后进行第一次超声清洗，得到酸洗TC4钛网；(2)将酸洗TC4钛网进行白刚玉喷砂处理，然后进行第二次超声清洗，得到喷砂TC4钛网；(3)将喷砂TC4钛网进行聚氨酯电泳涂装处理，得到具有聚氨酯涂层的TC4钛网；(4)将具有聚氨酯涂层的TC4钛网进行烘干处理，即得表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网。本发明为牙槽骨骨增量所用钛网提供光滑的表面，能够降低对与其接触的软组织的刺激，以及降低对与其接触的骨组织粘连情况的发生。

Description

一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法
技术领域
本发明涉及钛合金电泳涂装技术领域，更具体的说是涉及一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法。
背景技术
牙列缺损、牙列缺失造成牙槽骨高度、宽度不同程度的缺损给牙种植术带来了很大困难。
目前，针对牙槽骨缺损主要采用引导骨组织再生术(guided bone regeneration,GBR)方法。GBR需用钛网塑形牙槽嵴，金属选择性激光熔化(Selective laser melting,SLM)3D打印技术的问世能设计和打印出符合患者牙槽嵴外形的个性化钛网。然而，SLM激光曝光过程中每层粉末以光斑为中心熔融，随着激光功率的增大和扫描速度的降低，造成光斑周围熔融的粉末不同程度地飞溅，冷却后在钛网表面粘附较大的球形凸起和较小的粉末，造成钛网表面粗糙，粗糙的牙槽骨骨增量所用钛网不利于牙槽软组织的愈后，还会出现骨粘连的情况。此外，其表面残留的颗粒、粉末在体内存在脱落的风险，以往常采用喷砂的方法去除SLM 3D打印TC4钛网表面颗粒和粉末使其变得光滑，喷砂使钛网表面形成微孔洞、凸起，还会引入砂砾附着在钛网表面。
喷砂与酸处理的联合应用能较好的改善钛网表面的粗糙程度，还能有效去净钛网表面残留的金属粉末和喷砂砂砾，喷砂+酸处理成为当今牙槽骨骨增量所用SLM 3D打印TC4钛网表面处理的最主要且最有效的方法。然而，有效浓度和时间的酸处理在腐蚀掉钛网表面的粉末和砂砾过程中，完好的金属基底也出现很大程度的腐蚀，造成钛网杆径、孔径和厚度的明显改变。
因此，如何开发一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，将酸洗、喷砂和电泳涂装三种表面处理方法相结合，通过对SLM 3D打印TC4钛网粗糙的表面覆盖聚氨酯涂层，旨在实现获得表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，具体包括以下步骤：
(1)将SLM 3D打印TC4钛网进行HF和HNO3混合酸洗处理，然后进行第一次超声清洗，得到酸洗TC4钛网；
(2)将酸洗TC4钛网进行白刚玉喷砂处理，然后进行第二次超声清洗，得到喷砂TC4钛网；
(3)将喷砂TC4钛网进行聚氨酯电泳涂装处理，得到具有聚氨酯涂层的TC4钛网；
(4)将具有聚氨酯涂层的TC4钛网进行烘干处理，即得表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网。
进一步，上述步骤(1)中，HF的质量分数为6％-8％，HNO3的质量分数为10％-13％；混合酸洗处理的搅拌转速为500-700rpm，混合酸洗时间为20s。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，质量分数为6％-8％的HF能较佳的溶解掉SLM 3D打印TC4钛网表面的金属粉末和TiO2氧化层，从而降低其对聚氨酯涂层附着强度的不利影响。质量分数为10％-13％的HNO3能一定程度地防止钛网溶解过度。通过进行HF和HNO3混合酸洗处理，能够去除TC4钛网表面的氧化层，暴露出新鲜的金属表面。通过磁力搅拌器搅拌，能够加速混合酸洗的速率。
进一步，上述步骤(1)中，第一次超声清洗的清洗试剂为蒸馏水，清洗时间为3-4min。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过蒸馏水超声清洗，能够快速有效地去除TC4钛网表面上的残留酸液。
进一步，上述步骤(2)中，白刚玉的目数为150目；白刚玉喷砂处理的喷砂间距为10-20cm，喷砂气压为0.2-0.3MPa，喷砂时间为60-70s。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过选用150目这种较小粒径的白刚玉砂对酸处理TC4钛网表面进行喷砂处理，能较佳的平整掉SLM 3D打印过程中在其表面形成的球形凸起，其形变程度也较低；10-20cm的喷砂间距结合0.2-0.3MPa的气压能使其表面形成较均匀分布的微孔；60-70s的喷砂时间能在其表面形成密度较高的微孔。上述操作工艺及参数皆有利于聚氨酯涂层的牢固附着。
进一步，上述步骤(2)中，第二次超声清洗的清洗试剂为丙酮、无水乙醇和蒸馏水，清洗时间为每种清洗试剂10-15min。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过丙酮、无水乙醇和蒸馏水交替超声清洗，能够快速有效地去除TC4钛网表面上的油渍和残留喷砂砂砾。
进一步，上述步骤(3)中，聚氨酯电泳涂装处理的具体操作步骤为：先用纯铁片连接电泳电源的正极，再用喷砂TC4钛网连接电泳电源的负极，然后将正极和负极浸泡在已循环熟化的聚氨酯电泳槽液中，最后将正极和负极通电调高电压。更进一步，纯铁片的纯度为99.6％-99.8％；纯铁片与喷砂TC4钛网的面积比为1:1；正极和负极的间距为4-5cm。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，本发明所选电泳涂装的涂层方法能使电泳槽液中带正电荷的聚氨酯涂层颗粒均匀厚度的沉积在连接电源负极的喷砂TC4钛网表面，不受钛网形状、杆径、空间结构、尺寸等因素影响；喷砂TC4钛网属于电导惰性金属，无需钝化处理，电泳涂装过程中会出现电流较低导致电沉积速率较低，涂层会出现较薄现象，使用纯度达到99.6％-99.8％的纯铁片做为电极电磁效果较佳，能适度的提高聚氨酯涂层粒子的电沉积速率；电沉积速率还受极比、极间距影响，其速率与极比、极间距成反比，SLM 3D打印TC4钛网做为电导惰性金属采用极比1:1、4-5cm的极间距即能实现较高的电沉积速率，又避免涂层被过高电流击穿或电沉积速率过快造成涂层出现厚薄不均、针孔的现象。
进一步，上述步骤(3)中，聚氨酯电泳涂装处理的还包括以下步骤：先在正极和负极通电前的3-5s缓慢升高电压，然后调电压至目标电压，并保持目标电压不变直至聚氨酯电泳涂装处理结束。更进一步，聚氨酯电泳涂装处理的目标电压为60-80V，涂装时间为2-3min。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，3-5s的缓慢升压能限制电源刚接通时出现的峰值电流，从而减少涂层由于瞬间过大电流出现涂层厚薄不均、针孔现象的发生。电泳电压越大、电泳时间越长，涂层厚度越厚，当电压超过80V，电泳时间超过3min，涂层厚度不再增加。
进一步，步骤(4)中，烘干处理的具体操作步骤为：先用气枪吹净具有聚氨酯涂层的TC4钛网表面上的电泳槽液，再放入烘箱中，然后在20-25min内将温度由室温升温至170-175℃，保温25-30min，最后取出冷却。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，烘干能使SLM 3D打印钛网表面电沉积形成的湿膜中的水分挥发，最终干燥固化形成高分子涂层，呈无色透明状；20-25min的升温时间干燥固化后的高分子涂层表面出现气泡、针孔的数量较少；170-175℃保温25-30min的固化效果较充分，涂层表面较平整光滑，无发黄现象。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明将SLM 3D打印出的TC4钛网依次进行HF和HNO3混合酸洗处理、白刚玉喷砂处理、聚氨酯电泳涂装处理和烘干处理，获得表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网，为牙槽骨骨增量所用钛网提供光滑的表面，能够降低对与其接触的软组织的刺激，以及降低对与其接触的骨组织粘连情况的发生。
附图说明
图1是本发明实施例1-3中SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法的操作流程示意图；
图2是本发明实施例1步骤(1)中SLM 3D打印TC4钛网的结构示意图；
图3为本发明实施例1步骤(1)中酸洗TC4钛网的效果示意图；
图4为本发明实施例1步骤(2)中喷砂TC4钛网的效果示意图；
图5为本发明实施例1步骤(3)中具有聚氨酯涂层的TC4钛网的湿膜效果示意图；
图6为本发明实施例1步骤(4)中表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网的烘干效果示意图；
图7为本发明实施例1步骤(2)中喷砂TC4钛网的粗糙度测量图；
图8为本发明实施例1步骤(4)中表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网的粗糙度测量图；
图9为本发明实施例1步骤(2)中喷砂TC4钛网的接触角测量图。
图10为本发明实施例1步骤(4)中表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网的接触角测量图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)将SLM 3D打印TC4钛网进行HF和HNO3混合酸洗处理，然后进行第一次超声清洗，得到如图3所示的酸洗TC4钛网；具体如下：
选取一块采用SLM 3D打印技术打印出来的TC4钛网，如图2所示，尺寸为：15×15mm，杆径和孔半径为：0.7mm，孔隙率为：68％，厚度为：0.4mm，备用(本领域技术人员可以理解，本发明处理方法不只适用于图1所示尺寸和结构的TC4钛网，可以适用于任意尺寸和结构的TC4、镍钛、纯钛试件)；
配制HF和HNO3混合酸洗液，其中，HF的配制方法为：用100mL量程容积的玻璃量筒量取41mL的蒸馏水，取其中15mL蒸馏水倒入250mL量程容积的PP塑料烧杯中，再用25mL量程容积的PP塑料量筒量取质量分数为40％的HF 9mL倒入上述250mL量程容积的PP塑料烧杯中，将剩余的26mL蒸馏水分5次每次接近平均量倒入量取HF的量筒内，每次都用玻璃棒反复搅拌量筒内的蒸馏水，充分洗净PP塑料量筒内的残留HF，倒入所配制的溶液中，即得质量分数约为7.2％的HF；
HNO3的配制方法为：用25mL量程容积的玻璃量筒量取10mL质量分数为65％的HNO3，倒入上述盛装所配制HF的烧杯内，按上述方法将40mL蒸馏水分5次倒入量取HNO3的量筒内，用玻璃棒反复搅拌，倒入PP塑料烧杯，即得质量分数约为13％的HNO3；
将盛放HF和HNO3混合酸洗液的PP塑料烧杯放置在磁力搅拌器圆盘上，投放转子，开启开关，调节转速至600rpm；
用PP塑料镊子夹取SLM 3D打印TC4钛网浸泡入盛放HF和HNO3混合酸洗液的PP塑料烧杯中进行混合酸洗处理，计时20s取出，再用PP塑料镊子夹取出TC4钛网置入盛有50mL蒸馏水的250mL量程玻璃烧杯内，将烧杯放入盛有1/3容积纯水的超声清洗机内清洗4min除去钛网表面的残酸，再用气枪吹干TC4钛网表面，气枪气压调节为0.2MPa，钛网每一面吹干用时1min；
(2)将酸洗TC4钛网进行白刚玉喷砂处理，然后进行第二次超声清洗，得到如图4所示的喷砂TC4钛网；具体如下：
酸洗结束后尽早进行喷砂，防止钛网表面再度形成氧化层，喷砂砂砾选用150目白刚玉，喷砂气压调至0.3MPa，用持针器夹持TC4钛网，喷嘴与TC4钛网的表面间距为10cm，每一面TC4钛网用时60s，上下匀速移动喷头，移动过程中喷头与TC4钛网表面形成的角度始终保持90度，以在TC4钛网表面形成深度一致且均匀分布的微孔，用于涂层以确保其附着强度；
喷砂结束后进行超声清洗过程，取3个250mL量程容积的玻璃烧杯，分别盛装50mL丙酮、50mL无水乙醇和50mL蒸馏水，将盛装溶液的三个烧杯放入盛装有1/3容积纯水的超声清洗机中，再用镊子夹取TC4钛网依次放入这三种溶液中，每种溶液超声清洗10min，清洗结束后将TC4钛网浸泡在蒸馏水中以避免氧化膜再度形成；
(3)将喷砂TC4钛网进行聚氨酯电泳涂装处理，得到如图5所示的具有聚氨酯涂层的TC4钛网；具体如下：
夹取出浸泡在蒸馏水中的TC4钛网，保持钛网表面湿润，先用99.8％纯度的纯铁片连接电泳电源正极电极夹，纯铁片厚度：0.2mm，面积：15×15mm，再将TC4钛网连接电泳电源的负极电极夹，极面积比：1:1，将两电极连接的试件放入经24h循环熟化的电泳槽液中，电泳槽液容积为11L，将两电极试件间距调至5cm，开启电泳电源，电泳时间调至2min，通电，软起动时间调至3s，调电压至60V，电泳结束时将电压旋钮复位至“0”位，取下连接负极电极夹的TC4钛网，用固定装置固定钛网并一同放入蒸馏水中浸泡2min，再用流动蒸馏水冲洗钛网3min；
(4)将具有聚氨酯涂层的TC4钛网进行烘干处理，即得如图6所示的表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网；具体如下：
先用气枪吹干钛网表面水分，然后将吹干的TC4钛网连同固定装置一同放入烘箱中，升温时间调至20min，保温温度：170℃，保温时间25min，烘干结束取出TC4钛网和固定装置，放至通风环境冷却5min。
实施例2
SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)将SLM 3D打印TC4钛网进行HF和HNO3混合酸洗处理，然后进行第一次超声清洗，得到酸洗TC4钛网；具体如下：
选取一块采用SLM 3D打印技术打印出来的TC4钛网，如图2所示，尺寸为：15×15mm，杆径和孔半径为：0.7mm，孔隙率为：68％，厚度为：0.4mm，备用(本领域技术人员可以理解，本发明处理方法不只适用于图1所示尺寸和结构的TC4钛网，可以适用于任意尺寸和结构的TC4、镍钛、纯钛试件)；
配制HF和HNO3混合酸洗液，其中，HF的配制方法为：用100mL量程容积的玻璃量筒量取41mL的蒸馏水，取其中15mL蒸馏水倒入250mL量程容积的PP塑料烧杯中，再用25mL量程容积的PP塑料量筒量取质量分数为40％的HF 9mL倒入上述250mL量程容积的PP塑料烧杯中，将剩余的26mL蒸馏水分5次每次接近平均量倒入量取HF的量筒内，每次都用玻璃棒反复搅拌量筒内的蒸馏水，充分洗净PP塑料量筒内的残留HF，倒入所配制的溶液中，即得质量分数约为7.2％的HF；
HNO3的配制方法为：用25mL量程容积的玻璃量筒量取10mL质量分数为65％的HNO3，倒入上述盛装所配制HF的烧杯内，按上述方法将40mL蒸馏水分5次倒入量取HNO3的量筒内，用玻璃棒反复搅拌，倒入PP塑料烧杯，即得质量分数约为13％的HNO3；
将盛放HF和HNO3混合酸洗液的PP塑料烧杯放置在磁力搅拌器圆盘上，投放转子，开启开关，调节转速至500rpm；
用PP塑料镊子夹取SLM 3D打印TC4钛网浸泡入盛放HF和HNO3混合酸洗液的PP塑料烧杯中进行混合酸洗处理，计时20s取出，再用PP塑料镊子夹取出TC4钛网置入盛有50mL蒸馏水的250mL量程玻璃烧杯内，将烧杯放入盛有1/3容积纯水的超声清洗机内清洗4min除去钛网表面的残酸，再用气枪吹干TC4钛网表面，气枪气压调节为0.2MPa，钛网每一面吹干用时1min；
(2)将酸洗TC4钛网进行白刚玉喷砂处理，然后进行第二次超声清洗，得到喷砂TC4钛网；具体如下：
酸洗结束后尽早进行喷砂，防止钛网表面再度形成氧化层，喷砂砂砾选用150目白刚玉，喷砂气压调至0.2MPa，用持针器夹持TC4钛网，喷嘴与TC4钛网的表面间距为15cm，每一面TC4钛网用时65s，上下匀速移动喷头，移动过程中喷头与TC4钛网表面形成的角度始终保持90度，以在TC4钛网表面形成深度一致且均匀分布的微孔，用于涂层以确保其附着强度；
喷砂结束后进行超声清洗过程，取3个250mL量程容积的玻璃烧杯，分别盛装50mL丙酮、50mL无水乙醇和50mL蒸馏水，将盛装溶液的三个烧杯放入盛装有1/3容积纯水的超声清洗机中，再用镊子夹取TC4钛网依次放入这三种溶液中，每种溶液超声清洗12min，清洗结束后将TC4钛网浸泡在蒸馏水中以避免氧化膜再度形成；
(3)将喷砂TC4钛网进行聚氨酯电泳涂装处理，得到具有聚氨酯涂层的TC4钛网；具体如下：
夹取出浸泡在蒸馏水中的TC4钛网，保持钛网表面湿润，先用99.6％纯度的纯铁片连接电泳电源正极电极夹，纯铁片厚度：0.2mm，面积：15×15mm，再将TC4钛网连接电泳电源的负极电极夹，极面积比：1:1，将两电极连接的试件放入经24h循环熟化的电泳槽液中，电泳槽液容积为11L，将两电极试件间距调至4cm，开启电泳电源，电泳时间调至3min，通电，软起动时间调至3s，调电压至60V，电泳结束时将电压旋钮复位至“0”位，取下连接负极电极夹的TC4钛网，用固定装置固定钛网并一同放入蒸馏水中浸泡2min，再用流动蒸馏水冲洗钛网3min；
(4)将具有聚氨酯涂层的TC4钛网进行烘干处理，即得表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网；具体如下：
先用气枪吹干钛网表面水分，然后将吹干的TC4钛网连同固定装置一同放入烘箱中，升温时间调至22min，保温温度：172℃，保温时间28min，烘干结束取出TC4钛网和固定装置，放至通风环境冷却5min。
实施例3
SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)将SLM 3D打印TC4钛网进行HF和HNO3混合酸洗处理，然后进行第一次超声清洗，得到酸洗TC4钛网；具体如下：
选取一块采用SLM 3D打印技术打印出来的TC4钛网，如图2所示，尺寸为：15×15mm，杆径和孔半径为：0.7mm，孔隙率为：68％，厚度为：0.4mm，备用(本领域技术人员可以理解，本发明处理方法不只适用于图1所示尺寸和结构的TC4钛网，可以适用于任意尺寸和结构的TC4、镍钛、纯钛试件)；
配制HF和HNO3混合酸洗液，其中，HF的配制方法为：用100mL量程容积的玻璃量筒量取41mL的蒸馏水，取其中15mL蒸馏水倒入250mL量程容积的PP塑料烧杯中，再用25mL量程容积的PP塑料量筒量取质量分数为40％的HF 9mL倒入上述250mL量程容积的PP塑料烧杯中，将剩余的26mL蒸馏水分5次每次接近平均量倒入量取HF的量筒内，每次都用玻璃棒反复搅拌量筒内的蒸馏水，充分洗净PP塑料量筒内的残留HF，倒入所配制的溶液中，即得质量分数约为7.2％的HF；
HNO3的配制方法为：用25mL量程容积的玻璃量筒量取10mL质量分数为65％的HNO3，倒入上述盛装所配制HF的烧杯内，按上述方法将40mL蒸馏水分5次倒入量取HNO3的量筒内，用玻璃棒反复搅拌，倒入PP塑料烧杯，即得质量分数约为13％的HNO3；
将盛放HF和HNO3混合酸洗液的PP塑料烧杯放置在磁力搅拌器圆盘上，投放转子，开启开关，调节转速至700rpm；
用PP塑料镊子夹取SLM 3D打印TC4钛网浸泡入盛放HF和HNO3混合酸洗液的PP塑料烧杯中进行混合酸洗处理，计时20s取出，再用PP塑料镊子夹取出TC4钛网置入盛有50mL蒸馏水的250mL量程玻璃烧杯内，将烧杯放入盛有1/3容积纯水的超声清洗机内清洗4min除去钛网表面的残酸，再用气枪吹干TC4钛网表面，气枪气压调节为0.2MPa，钛网每一面吹干用时1min；
(2)将酸洗TC4钛网进行白刚玉喷砂处理，然后进行第二次超声清洗，得到喷砂TC4钛网；具体如下：
酸洗结束后尽早进行喷砂，防止钛网表面再度形成氧化层，喷砂砂砾选用150目白刚玉，喷砂气压调至0.3MPa，用持针器夹持TC4钛网，喷嘴与TC4钛网的表面间距为20cm，每一面TC4钛网用时70s，上下匀速移动喷头，移动过程中喷头与TC4钛网表面形成的角度始终保持90度，以在TC4钛网表面形成深度一致且均匀分布的微孔，用于涂层以确保其附着强度；
喷砂结束后进行超声清洗过程，取3个250mL量程容积的玻璃烧杯，分别盛装50mL丙酮、50mL无水乙醇和50mL蒸馏水，将盛装溶液的三个烧杯放入盛装有1/3容积纯水的超声清洗机中，再用镊子夹取TC4钛网依次放入这三种溶液中，每种溶液超声清洗15min，清洗结束后将TC4钛网浸泡在蒸馏水中以避免氧化膜再度形成；
(3)将喷砂TC4钛网进行聚氨酯电泳涂装处理，得到具有聚氨酯涂层的TC4钛网；具体如下：
夹取出浸泡在蒸馏水中的TC4钛网，保持钛网表面湿润，先用99.8％纯度的纯铁片连接电泳电源正极电极夹，纯铁片厚度：0.2mm，面积：15×15mm，再将TC4钛网连接电泳电源的负极电极夹，极面积比：1:1，将两电极连接的试件放入经24h循环熟化的电泳槽液中，电泳槽液容积为11L，将两电极试件间距调至5cm，开启电泳电源，电泳时间调至3min，通电，软起动时间调至3s，调电压至80V，电泳结束时将电压旋钮复位至“0”位，取下连接负极电极夹的TC4钛网，用固定装置固定钛网并一同放入蒸馏水中浸泡2min，再用流动蒸馏水冲洗钛网3min；
(4)将具有聚氨酯涂层的TC4钛网进行烘干处理，即得表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网；具体如下：
先用气枪吹干钛网表面水分，然后将吹干的TC4钛网连同固定装置一同放入烘箱中，升温时间调至25min，保温温度：175℃，保温时间30min，烘干结束取出TC4钛网和固定装置，放至通风环境冷却5min。
性能测试
1、粗糙度测量试验
各取实施例1步骤(2)中制得的喷砂TC4钛网和实施例1步骤(4)中制得的表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网，分别测量其粗糙度。
测量前，将被测试件放置在水平平台上，确保试件无变形和底部无转动支点，以防止试件在测量过程中出现位移；将粗糙度测量仪的传感器压在被测试件表面上，开始进行测量，测量过程中传感器沿试件表面滑行，这过程中固定试件，防止试件随着传感器的滑行而出现位移从而影响测量结果，滑行距离：4mm，传感器滑行过程中内置的触针所接触的区域即为被测区域，测量结束时测量仪显示器显示粗糙度Ra、Rq、Rz、Rp、Rk的数值，保存数据。结果如图7和图8所示。
由图7和图8对比可知，经过聚氨酯电泳涂装处理后，TC4钛网轮廓峰与轮廓谷之间的距离明显降低。
由此说明，TC4钛网表面经聚氨酯涂层后变得高度光滑，这表明涂层粒子电沉积过程中能充分覆盖和充填了SLM 3D打印TC4钛网表面喷砂形成的凸起和凹陷区域。
2、接触角测量试验
各取实施例1步骤(2)中制得的喷砂TC4钛网和实施例1步骤(4)中制得的表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网，分别测量其接触角。
测量前确保试件表面干燥、洁净、无灰尘，防止其表面存在的灰尘影响其表面自由能，将试件放置在平台中央，调节平台上下、前后、侧方距离，使试件处于微量进样器正下方，调节微量进样器滴取2μL蒸馏水于试件表面，待液滴稳定后开始截屏测量，注意液滴稳定时间不能超过1min，避免因水分过度蒸发影响测量结果，测量方法采用五点法，读取数据并保存图片。结果如图9和图10所示。
由图9和图10对比可知，经过聚氨酯电泳涂装处理后，TC4钛网表面高度疏水，有望降低对与其接触的软组织的刺激，以及降低对与其接触的骨组织粘连情况的发生。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)将SLM 3D打印TC4钛网进行HF和HNO3混合酸洗处理，然后进行第一次超声清洗，得到酸洗TC4钛网；
(2)将酸洗TC4钛网进行白刚玉喷砂处理，然后进行第二次超声清洗，得到喷砂TC4钛网；
(3)将喷砂TC4钛网进行聚氨酯电泳涂装处理，得到具有聚氨酯涂层的TC4钛网；
(4)将具有聚氨酯涂层的TC4钛网进行烘干处理，即得表面高度光滑且高度疏水的TC4钛网。
2.根据权利要求1所述的一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述HF的质量分数为6％-8％，所述HNO3的质量分数为10％-13％；
所述混合酸洗处理的搅拌转速为500-700rpm，混合酸洗时间为20s。
3.根据权利要求1所述的一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述第一次超声清洗的清洗试剂为蒸馏水，清洗时间为3-4min。
4.根据权利要求1所述的一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述白刚玉的目数为150目；
所述白刚玉喷砂处理的喷砂间距为10-20cm，喷砂气压为0.2-0.3MPa，喷砂时间为60-70s。
5.根据权利要求1所述的一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述第二次超声清洗的清洗试剂为丙酮、无水乙醇和蒸馏水，清洗时间为每种清洗试剂10-15min。
6.根据权利要求1所述的一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述聚氨酯电泳涂装处理的具体操作步骤为：先用纯铁片连接电泳电源的正极，再用喷砂TC4钛网连接电泳电源的负极，然后将正极和负极浸泡在已循环熟化的聚氨酯电泳槽液中，最后将正极和负极通电调高电压。
7.根据权利要求6所述的一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，所述纯铁片的纯度为99.6％-99.8％；
所述纯铁片与喷砂TC4钛网的面积比为1:1；
所述正极和负极的间距为4-5cm。
8.根据权利要求6所述的一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：先在正极和负极通电前的3-5s缓慢升高电压，然后调电压至目标电压，并保持目标电压不变直至聚氨酯电泳涂装处理结束。
9.根据权利要求8所述的一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，所述聚氨酯电泳涂装处理的目标电压为60-80V，涂装时间为2-3min。
10.根据权利要求1所述的一种SLM 3D打印TC4钛网表面处理方法，其特征在于，步骤(4)中，所述烘干处理的具体操作步骤为：先用气枪吹净具有聚氨酯涂层的TC4钛网表面上的电泳槽液，再放入烘箱中，然后在20-25min内将温度由室温升温至170-175℃，保温25-30min，最后取出冷却。
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