EA037685B1 - Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов - Google Patents
Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов Download PDFInfo
- Publication number
- EA037685B1 EA037685B1 EA201800025A EA201800025A EA037685B1 EA 037685 B1 EA037685 B1 EA 037685B1 EA 201800025 A EA201800025 A EA 201800025A EA 201800025 A EA201800025 A EA 201800025A EA 037685 B1 EA037685 B1 EA 037685B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- medium
- liquid
- temperature
- liquid medium
- state
- Prior art date
Links
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 claims abstract description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 15
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical group [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910001040 Beta-titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
-
- 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
- C22C1/08—Alloys with open or closed pores
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Предлагаемое изобретение относится к области аддитивных технологий, применяемых для изготовления имплантатов предпочтительно из титановых сплавов. Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов включает подготовку модели ячеистых структур и изготовление ячеистой структуры при воздействии на плавкий материал источником энергии. Отличается тем, что после изготовления ячеистой структуры ее погружают в жидкую среду, охлаждают до температуры ниже температуры фазового перехода среды из жидкого состояния в твердое состояние, подвергают пластической деформации, после чего нагревают до температуры фазового перехода среды из твердого состояния в жидкое состояние и удаляют жидкую среду. В качестве жидкой среды используют воду, либо расплав солей, имеющий температуру перехода из твердого состояния в жидкое не выше температуры рекристаллизации металлического материала, либо расплав металла или сплава. Технический результат заключается в повышении прочностных свойств имплантата.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области аддитивных технологий, применяемых для изготовления имплантатов предпочтительно из титановых сплавов.
Имплантаты предпочтительно изготавливают из пористых материалов. Наличие пор в материале позволяет решить несколько задач:
1) обеспечить меньшую массу имплантата;
2) снизить модуль упругости, за счет чего повышается эластичность конструкции имплантата;
3) обеспечить возможность соединения с живыми тканями организма за счет прорастания их через поровое пространство.
В медицинской практике применения имплантатов чаще всего используют титановые сплавы как коррозионностойкие материалы, не отторгаемые организмом человека. Так патентом RU 2397735 [1] и аналогичным патентом WO 2006/089792 [2] предложен способ изготовления медицинского имплантата, включающий прецизионное литье бета-титанового сплава. Применение бета-титанового сплава мотивировано возможностью понижения модуля упругости материала по отношению к альфа+бета титановым сплавам. Недостатком способа является получение беспористого материала, поэтому понижение модуля упругости не является значительным.
Известен также способ изготовления металлического компонента по патенту RU 2574536 [3], включающий последовательное наращивание детали из металлического базового компонента с помощью метода аддитивного изготовления путем сканирования энергетического луча, при этом применяют или селективное лазерное плавление (SLM), или селективное лазерное спекание (SLS), или электронно-лучевое плавление (ЕВМ). Поскольку целью изобретения являлось достижение максимальной прочности, то детали этим методом получаются беспористыми, что является недостатком с позиции получения имплантатов.
В соответствии с патентом RU 2320741[4] пористый материал на основе никелида титана получают методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза из шихты, формуемой в цилиндрическом контейнере. Недостатком способа является неравномерное распределение пористости по объему имплантата по причине того, что процесс самораспространяющегося высокотемпературного синтеза не является полностью управляемым, он не позволяет создать строгую архитектуру материала.
Прочностные свойства материалов часто оценивают условным пределом текучести σ0,2 как механическим напряжением, при котором остаточная пластическая деформация образца при линейном напряженном состоянии составляет 0,2%. Следует отметить, что условный предел текучести является функцией степени деформации, т.е. при нагартовке величина σ0,2 возрастает.
Если имплантат изготавливается из технически чистого титана, то уравнение, описывающее упрочнение металла, выглядит следующим образом:
σ0,2 = 500 + 67*ε °’36, (1) где ε - относительная деформация, выраженная в процентах.
Из формулы (1) следует, что в состоянии после воздействия на плавкий материал(титан) источником энергии материал имплантата не нагартован (ε=0), поэтому характеризуется условным пределом текучести 500 МПа. В соответствии с формулой (1), воздействуя на материал пластической деформацией, можно добиться увеличения прочности материала.
Сам прием упрочнения материала пластической деформацией получил широкое распространение. Причем в последнее время создается все больше технических решений, направленных на создание способов интенсивной, т.е. очень большой пластической деформации [5-7], в том числе, например, на исследование и усовершенствование равноканального углового прессования [8, 9]. Однако большая часть этих технических решений не может быть применена к имплантатам, поскольку они обладают слишком ажурной архитектурой, которая под воздействием больших пластических деформаций разрушается. Кроме того, при наложении чрезмерно высоких сжимающих средних напряжений структура пористого тела деформируется с уплотнением, чего желательно не допускать, поскольку теряется одно из преимуществ материала - повышенная пористость. Интенсивность процесса закрытия пор зависит от схемы напряженно-деформированного состояния [10, 11].
В качестве прототипа выбран способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов, описанный в патенте RU 2589510 [12] и в аналогичном патенте [13]. Способ включает подготовку модели ячеистых структур и изготовление ячеистой структуры при воздействии на плавкий материал источником энергии. Ячеистая структура образована изогнутыми ветвями, образующими ячейки размером 0,01-2000 мкм. В том числе рассмотрен вариант источника энергии такой, как лазерный луч, расплавляющий порошок с целью послойного построения структуры в соответствии моделью, выбранной в базе данных компьютера. Сам материал может представлять собой металл или сплав, в том числе титан или титановый сплав.
Недостатком способа по прототипу является низкий уровень прочностных свойств материала. Действительно, металл, полученный из расплава, обладает свойствами отожженного материала, в случае применения титана предел текучести оказывается на уровне 500 МПа, что следует, в частности, из формулы (1).
- 1 037685
Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося повышении прочностных свойств имплантата.
Предлагаемый способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов включает подготовку модели ячеистых структур и изготовление ячеистой структуры при воздействии на плавкий материал источником энергии. Способ отличается тем, что после изготовления ячеистой структуры ее погружают в жидкую среду, охлаждают до температуры ниже температуры фазового перехода среды из жидкого состояния в твердое состояние, подвергают пластической деформации, после чего нагревают до температуры фазового перехода среды из твердого состояния в жидкое состояние и удаляют жидкую среду.
При подстановке в формулу (1) значения деформации 50% получим условный предел текучести 774 МПа, что на 54% выше начального значения. Вместе с тем при осуществлении пластической деформации возникает следующая проблема. При наличии внутри материала ячеистых структур передача давления от деформирующего инструмента может осуществляться неравномерно. В режим пластической деформации попадают элементы структуры, где механические напряжения оказываются высокими. Это области, где передача давления осуществляется через тонкие перегородки. Остальные элементы пластически не деформируются, а поэтому и не упрочняются. Предложенная прототипом ячеистая структура в виде изогнутых ветвей, образующих ячейки, для равномерной передачи давления не пригодна. Следовательно, необходима такая схема напряженного состояния для пористой среды, в которой передача давления осуществляется равномерно.
Поэтому предлагается разместить в ячейках дополнительную среду с малым коэффициентом сжимаемости. В такой схеме нагружения передача давления происходит не только через перегородки между ячейками, но и через среду. Прием использования среды в жидком состоянии позволяет произвести заполнение ячеек пористой структуры. Прием перевода среды в твердое состояние позволяет создать условия для невытекания этой среды из порового пространства. Твердофазное состояние среды позволяет создать внутреннее давление в ячейках, за счет чего напряженное состояние приближается к всестороннему сжатию, что повышает пластичность металла. Дополнительный эффект возникает вследствие того, что внутри ячейки оказывается не газовая среда, обладающая существенной сжимаемостью и из-за этого не передающая давления, а несжимаемая твердая среда, передающая это давление. В результате деформация распространяется по телу материала более равномерно.
В качестве жидкой среды можно использовать воду как вещество, имеющее фазовый переход из жидкого состояния в твердое при умеренной температуре 0°С.
В качестве жидкой среды можно использовать расплав солей. При этом температура перехода этого расплава из твердого состояния в жидкое не должна быть выше температуры рекристаллизации металлического материала, чтобы не произошло разупрочнение этого материала при операции расплавления солей для их удаления из ячеистой структуры.
В качестве жидкой среды можно использовать расплав металла или сплава как вещества, обладающего достаточным уровнем пластических свойств.
При указанном воздействии пластические деформации оказываются постоянными по высоте деформируемого тела. Материал получает одинаковый уровень пластической деформации, следовательно уровень механических свойств повышается, а сами свойства оказываются однородными. Возможность деформации осадкой без разрушения пористых структур из титана показана в источнике [14].
На фиг. 1 показана структура имплантата, имеющего в сечении ячейки круглой формы, заполненные веществом, имеющим фазовый переход из жидкого состояния в твердое при температуре ниже такого перехода. На фиг. 2 показана форма ячеек после пластической деформации осадкой. На фиг. 3 показана форма ячеек после проведения кантовки на 90° и повторной осадки. На фиг. 4 показана форма ячеек после проведения еще одной кантовки на 90° и осадки.
Пример 1. Осуществляют подготовку модели ячеистых структур и изготовляют ячеистую структуру при воздействии на плавкий материал источником энергии. В качестве плавкого материала используют титан. Ячеистую структуру изготавливают с открытой пористостью, например с формой пор в сечении в виде окружностей 1 (фиг. 1), разделенных перемычками 2. Ячеистую структуру погружают в жидкую среду, например воду, охлаждают до температуры ниже температуры фазового перехода среды из жидкого состояния в твердое состояние, т.е. ниже 0°С. В результате вода застывает и не может покинуть поры при извлечении заготовки из жидкой среды. Ячеистую структуру подвергают пластической деформации осадкой, что показано на фиг. 2, воздействием силы P1 на торец структуры. В результате высота структуры уменьшается. Увеличение ширины структуры происходит за счет того, что в целом структура при наличии среды в порах представляет собой несжимаемый материал. Кроме того, наличие среды в порах позволяет создать противодавление со стороны пространства ячеек, что повышает пластичность металла. Если этот металл представляет собой титан, то в соответствии с формулой (1) при ε=20% получим условный предел текучести после операции σ0,2=500+67χ200,3 =697 МПа. Тем самым достигнуто упрочнение материала на 100χ(697-500)/500=39%. После проведения операции упрочнения ячеистую структуру нагревают до температуры фазового перехода среды из твердого состояния в жидкое состоя
- 2 037685 ние, например для воды выше 0°С, и удаляют жидкую среду.
Пример 2. Достигнутое в условиях примера 1 упрочнение может быть увеличено за счет повторения операции осадки. Однако выполнять осадку в том же направлении нежелательно, поскольку форма заготовки будет существенно изменена, а профиль ячеек сильно вытянется в одном предпочтительном направлении, это приведет к повышенной анизотропии свойств. Поэтому заготовку при наличии в ячейках твердой среды кантуют на 90°С (фиг. 3) и осаживают в направлении действия силы P2. В результате создается возможность вернуться к первоначальной форме пор (фиг. 4), которая обеспечивала макроизотропность материала в целом. Основываясь на расчете по формуле (1), можно показать дальнейшее увеличение прочностных свойств материала.
Пример 3. В качестве жидкой среды можно использовать расплав солей, имеющий температуру перехода из твердого состояния в жидкое не выше температуры рекристаллизации металлического материала. Желательно применять соли, не оказывающие вредного действия на организм человека, в случае если их не удастся удалить из имплантата полностью. Одним из наиболее хорошо совместимых с организмом человека является хлорид натрия с температурой фазового перехода из жидкого состояния в твердое - 801 °С. При температуре выше обозначенной возможно насыщение ячеистой структуры расплавом. При пониженной температуре расплав в ячейках переходит в твердое состояние и способен передавать давление. При дальнейшем повышении температуры соль в виде жидкости можно удалить из ячеистой структуры. Для снижения температуры плавления солевого материала возможно смешивание хлорида натрия с другими хлоридами с созданием эвтектических соединений. Например, соединением хлорида натрия и хлорида магния, также биосовместимой солью удается снизить температуру фазового перехода до 420°С.
Пример 4. В качестве жидкой среды можно использовать расплав металла или сплава из числа биосовместимых материалов. В качестве такого металла может быть применен цинк, имеющий невысокую температуру плавления 420°С.
Таким образом, здесь показано достижение технического результата, заключающегося повышении прочностных свойств материала имплантата при использовании приемов, указанных в формуле изобретения.
- 3 037685
Список источников информации
1. Патент RU 2397735. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕДИЦИНСКОГО ИМПЛАНТАТА ИЗ БЕТА - ТИТАНОВО - МОЛИБДЕНОВОГО СПЛАВА И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ИМПЛАНТАТ/ БАЛИКТАЙ Севки, КЕЛЛЕР Арнольд. Патентообладатель: ВАЛЬДЕМАР ЛИНК ГМБХ унд КО КГ. Заявка 2007135069/14, 27.02.2006. Опубл. 27.08.2010. Бюл. N. 24.
2. Патент WO2006089792. METHOD FOR PRODUCING A MEDICAL IMPLANT MADE OF A BETA-TITANIUM MOLYBDENUM ALLOY, AND A CORRESPONDING IMPLANT/ BALIKTAY SEVKI [DE], KELLER ARNOLD [DE]. Заявитель: LINK WALDEMAR GMBH CO [DE]. МПК: A61F2/36, C22C14/00, C22F1/18. Заявка WO2006EP01792,2005-02-25. Опубл. 2006-08-31.
3. Патент RU 2574536. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА ПОСРЕДСТВОМ АДДИТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ/ ЭТТЕР Томас, КОНТЕР Максим, ХЕБЕЛЬ Маттиас, ШУРБ Юлиус. Патентообладатель(и): АЛЬСТОМ ТЕКНОЛОДЖИ ЛТД (СН). МПК B22F 3/105, B22F 5/04, В23К 26/34, С23С 26/00, F01D 9/02. Заявка: 2013151901/02, 21.11.2013. Опубл. 10.02.2016. Бюл. № 4.
4. Патент RU 2320741. ПОРИСТЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛИДА ТИТАНА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ / Гюнтер B.3.(RU). Патентообладатель: он же. Заявка 2006103449, 06.02.2006. МПК С22С 1/08, B22F 3/23. Опубл. 27.03.2008.
Бюл. № 9.
5. Патент RU 2326749. СПОСОБ КОВКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ЗАГОТОВОК /Логинов Ю.Н., Котов В.В. Патентообладатель: Уральский государственный технический университет - УЛИ. Заявка № 2006142234/02 от 29.11.2006.
Опубл. 20.06.2008. Бюл. № 17.
6. Патент RU 2443493. СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ЗАГОТОВОК С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ / Логинов Ю.Н. Патентообладатель:
Уральский государственный технический университет - УПИ. Заявка 2009103576/02, 03.02.2009. Опубл. 27.02.2012. Бюл. № 6.
7. Патент RU 2476288. СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК / Логинов Ю.Н. Патентообладатель: Уральский государственный технический университет - УПИ. Заявка: 2009102697/02, 27.01.2009. Опубл.: 27.02.2013. Бюл. № 6.
8. Логинов ЮН. Буркин С.П. ОЦЕНКА НЕРАВНОМЕРНОСТИ ДЕФОРМАЦИЙ И ДАВЛЕНИЙ ПРИ УГЛОВОМ ПРЕССОВАНИИ. Кузнечно-штамповочное производство.
Обработка материалов давлением. 2001. № 3. С. 29-34.
9. Патент RU 2446027. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ЗАГОТОВОК КРУГЛОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ С УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРОЙ / Чукин М. В., Емалеева Д. Г., Барышников Μ. П., Полякова М. А.
Патентообладатель: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова. МПК В21С 1/00, В21J 5/06, C21D 7/00.
Заявка: 2010122149/02, 31.05.2010. Опубл. 27.03.2012. Бюл. № 9.
10. Логинов Ю.Н. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ПОРИСТЫХ СРЕД/ Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2005. № 40. С. 64-70.
И. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. ВЛИЯНИЕ ТИПА ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ВИДОИЗМЕНЕНИЕ ОДИНОЧНОЙ ПОРЫ. Деформация и разрушение материалов.
2011. №4. С. 40-44.
12. Патент RU 2589510. ПОРИСТЫЕ СТРУКТУРЫ ИМПЛАНТАТОВ. / ШАРП Джеффри, ДЖАНИ Шилеш, ГИЛМОР Лора, ЛЭНДОН Райан. Заявка: 2012109230/15, 19.08.2010. Патентообладатель: СМИТ ЭНД НЕФЬЮ, ИНК. (US). МПК A61L 27/56. Опубл: 10.07.2016 Бюл. № 19.
13. Патент US2012232654. POROUS IMPLANT STRUCTURES / SHARP JEFFREY [US]; JANISHILESHC [US]; GILMOUR LAURA J [US]; LANDON RYAN L.
Заявитель: они же и SMITH & NEPHEW INC [US]. МПК: A61F2/02, B23P11/00. Заявка 2009-08-19. Опубл. 2012-09-13.
14. Потапов А.И., Логинов Ю.Н., Вичужанин Д.И. ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ ГУБЧАТОГО ТИТАНА. Заготовительные производства в машиностроении. 2010. № 4. С. 24-27.
Claims (4)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов, включающий подготовку модели ячеистых структур и изготовление ячеистой структуры при воздействии на плавкий материал источником энергии, отличающийся тем, что после изготовления ячеистой структуры ее погружают в жидкую среду до полного заполнения ее пор жидкой средой, охлаждают до температуры ниже температуры фазового перехода среды из жидкого состояния в твердое состояние, подвергают пластической деформации, после чего нагревают до температуры фазового перехода среды из твердого состояния в жидкое состояние и удаляют жидкую среду.
- 2. Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды используют воду.
- 3. Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды используют расплав солей, имеющий температуру перехода из твердого состояния в жидкое не выше температуры рекристаллизации металлического материала.
- 4. Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды используют расплав металла или сплав.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2017/000878 WO2019103641A1 (ru) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201800025A1 EA201800025A1 (ru) | 2019-05-31 |
| EA037685B1 true EA037685B1 (ru) | 2021-05-04 |
Family
ID=66632085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201800025A EA037685B1 (ru) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA037685B1 (ru) |
| RU (1) | RU2699337C2 (ru) |
| WO (1) | WO2019103641A1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2012309A (en) * | 1978-01-09 | 1979-07-25 | Carborundum Co | Boric oxide or boric acid sintering aid for sintering ceramics |
| CA2438801A1 (en) * | 2001-02-19 | 2002-08-29 | Isotis N.V. | Porous metals and metal coatings for implants |
| RU2353474C2 (ru) * | 2007-04-23 | 2009-04-27 | Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева | Способ получения высокопористого материала |
| WO2011022560A1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-02-24 | Smith & Nephew, Inc. | Porous implant structures |
| US20130011691A1 (en) * | 2010-03-31 | 2013-01-10 | Jianming Ruan | Porous tantalum used for medical implantation and method for preparing the same |
| RU2623566C1 (ru) * | 2016-09-15 | 2017-06-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ изготовления спеченных пористых изделий из псевдосплава на основе вольфрама |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101628824B (zh) * | 2004-04-21 | 2012-05-16 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 增强多孔陶瓷体的强度的方法和由其形成的陶瓷体 |
-
2017
- 2017-11-24 WO PCT/RU2017/000878 patent/WO2019103641A1/ru active Application Filing
- 2017-11-24 RU RU2018101750A patent/RU2699337C2/ru active
- 2017-11-24 EA EA201800025A patent/EA037685B1/ru unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2012309A (en) * | 1978-01-09 | 1979-07-25 | Carborundum Co | Boric oxide or boric acid sintering aid for sintering ceramics |
| CA2438801A1 (en) * | 2001-02-19 | 2002-08-29 | Isotis N.V. | Porous metals and metal coatings for implants |
| RU2353474C2 (ru) * | 2007-04-23 | 2009-04-27 | Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева | Способ получения высокопористого материала |
| WO2011022560A1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-02-24 | Smith & Nephew, Inc. | Porous implant structures |
| US20130011691A1 (en) * | 2010-03-31 | 2013-01-10 | Jianming Ruan | Porous tantalum used for medical implantation and method for preparing the same |
| RU2623566C1 (ru) * | 2016-09-15 | 2017-06-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ изготовления спеченных пористых изделий из псевдосплава на основе вольфрама |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019103641A1 (ru) | 2019-05-31 |
| RU2699337C2 (ru) | 2019-09-04 |
| RU2018101750A (ru) | 2019-07-18 |
| EA201800025A1 (ru) | 2019-05-31 |
| RU2018101750A3 (ru) | 2019-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmadi et al. | Effects of laser processing parameters on the mechanical properties, topology, and microstructure of additively manufactured porous metallic biomaterials: A vector-based approach | |
| Andani et al. | Metals for bone implants. Part 1. Powder metallurgy and implant rendering | |
| Kajima et al. | Fatigue strength of Co–Cr–Mo alloy clasps prepared by selective laser melting | |
| Jahangir et al. | A review of additive manufacturing of magnesium alloys | |
| Kaushik et al. | Magnesium role in additive manufacturing of biomedical implants–challenges and opportunities | |
| Bormann et al. | Tailoring selective laser melting process parameters for NiTi implants | |
| CN101516292B (zh) | 由生物可降解金属构成的植入物及其制造方法 | |
| CN110508788B (zh) | 一种锌或锌合金或其复合材料组织工程支架的制备方法 | |
| CN106312060B (zh) | 一种高性能低模量医用钛合金三维金属零件的制备方法 | |
| Zhou et al. | Laser additive manufacturing of zinc targeting for biomedical application | |
| CN104662185A (zh) | 镍-钛合金的热机械处理 | |
| Sergey et al. | Fabrication and study of double sintered TiNi-based porous alloys | |
| Dehghanghadikolaei et al. | Biodegradable magnesium alloys | |
| Zhang et al. | Additive manufacturing of titanium alloys for biomedical applications | |
| CN104018100B (zh) | 一种生物医用可降解镁基块体非晶合金及其制备方法 | |
| CN104069542A (zh) | 髌骨组织工程支架及其制造材料和制备方法 | |
| RU2673795C2 (ru) | Способ производства пористых имплантатов на основе металлических материалов | |
| Kiel-Jamrozik et al. | The heat treatment influence on the structure and mechanical properties of Ti6Al4V alloy manufactured by SLM technology | |
| EA037685B1 (ru) | Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов | |
| Nezhadfar et al. | Effect of preheating build platform on microstructure and mechanical properties of additively manufactured 316L stainless steel | |
| Andani | Modeling, simulation, additive manufacturing, and experimental evaluation of solid and porous NiTi | |
| US20090088845A1 (en) | Titanium tantalum oxygen alloys for implantable medical devices | |
| WO2018069230A1 (en) | Bioresorbable implants made of extruded powder with varying chemical composition | |
| JP2020084312A (ja) | ポーラスマグネシウム製造方法 | |
| Wan Nawai et al. | Effect of sintering temperature on microstructure and mechanical properties of Ti-Nb-Sn-HA composites produced by powder metallurgy |