KR100614853B1 - Manufacturing of porous titanium implant - Google Patents

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Abstract

본 발명은 티타늄 입자를 다공성 입자로 사용하여 티타늄기 임플란트를 제조함에 있어 상기 입자표면에 금속층을 피복하여 임플란트 표면에 부착한 후 진공 열처리하여 금속층이 피복된 입자와 임플란트 간에 결합력을 부여함으로써 임플란트를 사용할 수 있도록 한 입자 표면에 금속층을 피복한 티타늄기 다공성 임플란트 제조방법에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 다공성 임플란트 제조방법에 있어서, 다공성 입자 표면에 Sn, Pt, Co 중 택일하여 도금하는 도금공정과, 도금된 다공성 입자를 임플란트에 부착한 후 대략 800~1200℃의 진공 분위기에서 대략 1~3시간 동안 진공 가열하는 열처리공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다. In the present invention, in the production of titanium-based implants using titanium particles as porous particles, a metal layer is coated on the particle surface and attached to the implant surface, followed by vacuum heat treatment to provide a bonding force between the metal layer-coated particles and the implant. It relates to a method for producing a titanium-based porous implant coated with a metal layer on the surface of the particles. To this end, the present invention is a method for manufacturing a porous implant, the plating process of alternatively plating among Sn, Pt, Co on the surface of the porous particles, and after attaching the plated porous particles to the implant in a vacuum atmosphere of approximately 800 ~ 1200 ℃ It is characterized by consisting of a heat treatment step of vacuum heating for about 1 to 3 hours.

상기의 구성에 따르면, 다공성 입자에 피복된 저융점 금속층이 임플란트인 티타늄 합금과 쉽게 반응함으로써 젖음성을 개선할 수 있다. 이에 따라, 다공성 입자 간, 다공성 입자와 임플란트 간의 결합력이 향상되는 한편 상대적으로 낮은 온도에서 제조가 가능하고 제조시간이 짧아 임플란트인 티타늄 합금의 물성을 저하시키지 않고 물성이 우수한 다공성 임플란트를 제조할 수 있다는 효과가 있다. According to the above configuration, the wettability can be improved by easily reacting the low melting point metal layer coated on the porous particles with the titanium alloy as the implant. Accordingly, the bonding strength between the porous particles and the porous particles and the implant can be improved, and it can be manufactured at a relatively low temperature and the manufacturing time is short, so that a porous implant having excellent physical properties can be manufactured without degrading the properties of the titanium alloy as an implant. It works.

다공성, 임플란트, 티타늄, Sn, Pt, Co, 젖음성 개선Improved porosity, implant, titanium, Sn, Pt, Co, wetting

Description

다공성 임플란트 제조방법{MANUFACTURING OF POROUS TITANIUM IMPLANT}MANUFACTURING OF POROUS TITANIUM IMPLANT

도 1은 본 발명에 따른 개략적인 공정도이고, 1 is a schematic process diagram according to the present invention,

도 2a, 도 2b는 본 발명에 따른 다공성 입자 표면에 금속층이 도금된 상태를 보인 확대도 및 개념도이며, 2A and 2B are enlarged views and conceptual views illustrating a metal layer plated on a surface of a porous particle according to the present invention;

도 3은 금속층이 도금되지 않은 다공성 입자와 Sn이 도금된 다공성 입자를 열처리한 후 계면강도 차이를 개략적으로 도시한 그래프이고, 3 is a graph schematically showing the difference in interfacial strength after heat-treating the porous particles, the metal layer is not plated and the porous particles plated Sn.

도 4a, 도 4b는 금속층이 도금되지 않은 다공성 입자와 Sn이 도금된 다공성 입자를 진공 열처리한 후 접합된 상태를 보인 확대도이다.4A and 4B are enlarged views showing the bonded state after vacuum heat treatment of the porous particles not plated with the metal layer and the porous particles plated with Sn.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1. 티타늄 입자 2. 도금층1. Titanium Particles 2. Plating Layer

본 발명은 다공성 임플란트 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 티타늄 입자를 다공성 입자로 사용하여 티타늄기 임플란트를 제조함에 있어 상기 입자표면에 금속층을 피복하여 임플란트 표면에 부착한 후 진공 열처리하여 금속층이 피복된 입자와 임플란트 간에 결합력을 부여함으로써 임플란트를 사용할 수 있도록 한 입자 표면에 금속층을 피복한 티타늄기 다공성 임플란트 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a porous implant, and more particularly, in preparing a titanium-based implant using titanium particles as porous particles, the metal layer is coated by attaching a metal layer to the surface of the particle and attaching it to the implant surface, followed by vacuum heat treatment. The present invention relates to a titanium-based porous implant manufacturing method in which a metal layer is coated on a surface of a particle to which an implant can be used by imparting a bonding force between the particles and the implant.

임플란트(Implant)는 인간의 인공치아 및 관절을 영구적으로 이식시키기 위해 사용하는 것으로서, 인공치아의 경우 턱뼈와 인공치아를 연결시키고 음식을 씹을때(咀嚼) 발생하는 하중을 감당, 분산시켜 실제 치아와 동일한 역할을 수행하도록 하고, 기존의 의치와 비교하여 더욱 안정된 치아로서의 역할을 하도록 기계적으로 제작된다. 인공관절의 경우 손상된 관절을 치환하여 관절을 대체하는 용도로 사용되고 있다. Implants are used to permanently implant artificial teeth and joints in humans. In the case of artificial teeth, it is possible to connect the jawbone with the artificial teeth and to handle and distribute the loads generated when chewing food. It is mechanically engineered to play the same role and to serve as a more stable tooth compared to existing dentures. Artificial joints are used to replace damaged joints by replacing them.

따라서 임플란트는 인간의 생체조직에 대하여 매우 안정적인 생체친화적인 재료를 사용하여야 하며, 부작용 및 기타 화학, 생화학적 반응성이 없는 것이어야 한다. 또한, 반복적인 하중 및 순간적인 압력의 부과에도 변형 및 파괴되지 않도록 기계적 강도가 매우 높아야 한다. 이에 따라, 적당한 소재를 선택하는 것이 매우 까다롭다. Therefore, the implant should be made of biocompatible materials that are very stable against human tissues and should be free of side effects and other chemical and biochemical reactivity. In addition, the mechanical strength should be very high so as not to be deformed and destroyed even under repeated loads and instantaneous application of pressure. Accordingly, it is very difficult to select a suitable material.

임플란트의 적절한 소재로서 다양한 금속 및 합금이 개발, 적용되고 있으며 현재 티타늄(Ti) 금속이나 그 합금이 주로 사용하고 있다{Larry L. Hench, 'Bioceramics', [7] 1705-28 (1998)}. 티타늄 또는 그 합금은 가공이 용이할 뿐만 아니라 인간의 생체조직에 대한 높은 생체친화성, 높은 기계적 강도 및 생체 불활성을 갖는다는 장점이 있다. Various metals and alloys have been developed and applied as a suitable material for implants, and titanium (Ti) metals and their alloys are currently used mainly [Larry L. Hench, 'Bioceramics', [7] 1705-28 (1998)}. Titanium or its alloys have the advantage of being easy to process and have high biocompatibility, high mechanical strength and bioinertness to human biological tissues.

특히, 인체 내의 뼈는 재생력을 보유하고 있어 인체 내에 장기간 삽입된 임플란트는 그 표면에 뼈세포가 성장하게 되고, 뼈세포의 성장에 의해 임플란트는 원 래의 인체 뼈와 일체로 결합되는 효과를 볼 수 있다. In particular, the bone in the human body has regenerative power, so implants inserted into the human body for a long period of time cause bone cells to grow on the surface, and by implantation of the bone cells, the implant is integrated with the original human bone. have.

이러한 이유로 임플란트는 생체 적합성이 우수한 재질이 사용되며, 뼈세포의 성장을 촉진하기 위한 목적으로 그 표면에 다공질 층을 형성시키고 있다. For this reason, the implant is made of a material with excellent biocompatibility, and forms a porous layer on its surface for the purpose of promoting the growth of bone cells.

종래 티타늄기 임플란트 표면에 다공질층을 형성하는 방법은 표면에 마이크로 거칠기 형성 및 하이드록시 아파타이트 코팅 법이 주를 이루었으며, 산화피막 형성을 통한 다공성 형성방법은 금속을 열처리하는 방법(대한민국 특허출원 제98-23074호), 열 산화 후에 식각 용액으로 식각하는 방법(대한민국 특허출원 제98-23075호), NaOH, 인산, 황산 또는 옥살산 등의 전해 액에서 전기 화학적으로 양극 산화하는 방법 등이 있다{Int. J. Adhesion and Adhesives, 3, 133(1983), J. Biomed. Eng. Res., 21, 273(2000)}.Conventionally, a method of forming a porous layer on the surface of a titanium-based implant is mainly performed by forming a micro roughness on the surface and a hydroxyapatite coating method, and a method of forming a porous layer by forming an oxide film is a method of heat treating a metal (Korean Patent Application No. 98 -23074), a method of etching with an etching solution after thermal oxidation (Korean Patent Application No. 98-23075), a method of electrochemically anodizing in an electrolyte such as NaOH, phosphoric acid, sulfuric acid, or oxalic acid {Int. J. Adhesion and Adhesives, 3, 133 (1983), J. Biomed. Eng. Res., 21, 273 (2000)}.

그러나 이러한 방법은 생체와의 접합성 향상에는 도움을 주지만 임플란트에 커다란 하중이 가해질 경우 문제점이 나타나는 것으로 알려져 있다. However, this method helps to improve the adhesion to the living body, but it is known that a problem occurs when a large load is applied to the implant.

이에 따라, 위 문제점을 해결하기 위해 미국, 유럽 등에서는 임플란트의 성능을 향상시키기 위해 마이크로 거칠기를 형성시킨 후 다시 마이크로 거칠기를 형성시켜 사용하고 있다. 또한, 종래의 마이크로 거칠기 형성 방법은 임플란트 표면에 순수 티타늄이나 티타늄 합금의 비드를 젤라틴(Gelatin)을 바인더로 하여 혼합한 후 임플란트 표면에 도포하여 비드 코팅층을 성형하는 단계와, 비드 코팅층이 형성된 임플란트를 고온, 진공 하에서 소결하는 단계로 구성되어 있다.Accordingly, in order to solve the above problem, in the United States and Europe, micro roughness is formed to improve the performance of the implant, and then micro roughness is used again. In addition, the conventional micro-roughness forming method is to mix the beads of pure titanium or titanium alloy on the surface of the implant with a gelatin (Gelatin) as a binder, and then apply to the surface of the implant to form a bead coating layer, and the implant with the bead coating layer It consists of the step of sintering under high temperature and vacuum.

그러나 상술한 방법은 젤라틴을 바인더로 사용할 때 젤라틴에 잔존하는 티타늄과의 공정온도가 1648℃로 비교적 높기 때문에 티타늄 또는 티타늄 합금 비드에 있어서 공정온도를 낮추는 효과를 기대할 수 없고, 그에 따라 고온에서 소결하여야 하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로 다른 합금원소 분말을 첨가하여 공정온도를 낮추는 방안이 있으나, 이 경우에도 추가로 작업을 하여야 하며 합금원소 분말 첨가시 티타늄 또는 티타늄 합금 비드의 오염이 발생되는 문제점이 있었다. However, the method described above cannot be expected to reduce the process temperature in titanium or titanium alloy beads because the process temperature with titanium remaining in the gelatin is relatively high at 1648 ° C. when using the gelatin as a binder. There was a problem. As a means to solve this problem, there is a method of lowering the process temperature by adding another alloy element powder, but in this case, additional work is required, and there is a problem that contamination of titanium or titanium alloy beads occurs when the alloy element powder is added. .

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 임플란트에 부착될 다공성 티타늄 입자에 저융점의 금속층을 피복시켜 진공 열처리시 상대적으로 낮은 공정온도를 유지하는 한편 젖음성을 개선시켜 임플란트와 다공성 입자 간의 결합력을 보다 향상시킬 수 있도록 한 다공성 임플란트 제조방법을 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the object is to coat the porous titanium particles to be attached to the implant of a low melting point metal layer to maintain a relatively low process temperature during vacuum heat treatment while improving the wettability and It is to provide a method for producing a porous implant to further improve the binding force between the porous particles.

본 발명은 전술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 다공성 입자 표면에 Sn, Pt, Co 중 택일하여 도금하는 도금공정과, 도금된 다공성 입자를 임플란트에 부착한 후 대략 800~1200℃의 진공 분위기에서 대략 1~3시간 동안 진공 가열하는 열처리공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a plating process of alternatively plating Sn, Pt or Co on the surface of a porous particle, and attaching the plated porous particle to an implant. It is characterized by consisting of a heat treatment step of vacuum heating for 1-3 hours.

또, 도금공정에서 염화제일주석, 구연산, 삼염화티탄의 도금액을 이용하여 대략 70~90℃에서 대략 8~9pH 정도를 유지하는 무전해 도금법으로 Sn을 다공성 입자 표면에 도금하는 것을 특징으로 한다. In the plating process, Sn is plated on the surface of the porous particles by an electroless plating method which maintains about 8 to 9 pH at about 70 to 90 ° C. using a plating solution of tin chloride, citric acid, and titanium trichloride.

또한, 도금공정에서 염화백금, 염산을 이용하여 침적법으로 Pt를 다공성 입 자 표면에 도금하는 것을 특징으로 한다. In addition, it is characterized in that the Pt is plated on the surface of the porous particles by the deposition method using platinum chloride, hydrochloric acid in the plating process.

또, 도금공정에서 염화코발트, 구연산소다, 차아인산나트륨의 도금액을 이용하여 대략 95~100℃에서 대략 9.5pH 정도를 유지하는 무전해 도금법으로 Co를 다공성 입자 표면에 도금하는 것을 특징으로 한다. In the plating step, Co is plated on the surface of the porous particles by an electroless plating method which maintains about 9.5 pH at about 95 to 100 ° C. using a plating solution of cobalt chloride, sodium citrate, and sodium hypophosphite.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 다공성 임플란트 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the porous implant manufacturing method according to the present invention in detail.

본 발명은 마이크로 거칠기를 형성하기 위한 다공성 입자인 티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금 분말 등을 표면 부착물질로 사용할 경우 입자에 무전해 도금법으로 저융점의 금속층을 표면처리를 함으로써 1200℃이하에서 임플란트와의 젖음성을 개선토록하여 다공성 입자와 임플란트 간의 결합력을 향상시키기 위한 것으로, 전술한 바와 같다. According to the present invention, when titanium (Ti) or titanium alloy powder, which is a porous particle for forming micro roughness, is used as a surface adhesion material, the surface of the metal layer having a low melting point is surface treated with an implant at 1200 ° C. or less by electroless plating. In order to improve the wettability to improve the binding force between the porous particles and the implant, as described above.

본 발명에서는 임플란트 합금은 티타늄(Ti), 티타늄합금(Ti-6Al-4V)과 같은 것으로, 주로 티타늄합금을 사용하고, 다공성 입자는 티타늄 또는 티타늄합금(Ti-6Al-4V)을 사용하며, 다공성 입자의 표면처리를 위한 저융점 금속으로 주석(Sn), 백금(Pt), 코발트(Co) 등을 사용한다. In the present invention, the implant alloy is such as titanium (Ti), titanium alloy (Ti-6Al-4V), mainly using a titanium alloy, the porous particles using titanium or titanium alloy (Ti-6Al-4V), porous Tin (Sn), platinum (Pt), cobalt (Co) and the like are used as the low melting point metal for surface treatment of particles.

본 발명은 크게 다공성 입자에 Sn, Pt, Co 등을 무전해 도금법을 사용하여 도금하는 단계와, 도금층이 형성된 다공성입자를 임플란트와 고온 진공상태에서 열처리하는 단계로 구성된다. The present invention largely consists of plating the porous particles by using an electroless plating method, such as Sn, Pt, Co, and the step of heat-treating the porous particles formed with a plating layer in an implant and a high temperature vacuum.

도 1은 본 발명에 따른 개략적인 공정도이고, 1 is a schematic process diagram according to the present invention,

도 2a, 도 2b는 본 발명에 따른 다공성 입자 표면에 금속층이 도금된 상태를 보인 확대도 및 개념도이며, 2A and 2B are enlarged views and conceptual views illustrating a metal layer plated on a surface of a porous particle according to the present invention;

도 3은 금속층이 도금되지 않은 다공성 입자와 Sn이 도금된 다공성 입자를 열처리한 후 계면강도 차이를 개략적으로 도시한 그래프이고, 3 is a graph schematically showing the difference in interfacial strength after heat-treating the porous particles, the metal layer is not plated and the porous particles plated Sn.

도 4a, 도 4b는 금속층이 도금되지 않은 다공성 입자와 Sn이 도금된 다공성 입자를 진공 열처리한 후 접합된 상태를 보인 확대도이다.4A and 4B are enlarged views showing the bonded state after vacuum heat treatment of the porous particles not plated with the metal layer and the porous particles plated with Sn.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 공정은 다공성 입자인 100~1000㎛의 티타늄 또는 티타늄 합금의 입자를 준비하는 단계(S1)와, First, as shown in FIG. 1, the process according to the present invention comprises the steps of preparing particles of titanium or titanium alloy of 100 ~ 1000㎛ porous particles (S1),

준비된 다공성 입자인 티타늄 입자의 표면 이물질과 유기물질 제거를 위해 아세톤으로 10분간 초음파 세척한 후, 불산용액에 침지하여 표면을 거칠게 하고(표면조화), 염화팔라듐으로 활성화 처리하는 전처리 단계(S2)와, Ultrasonic cleaning with acetone for 10 minutes to remove the surface foreign matter and organic matter of the prepared titanium particles, the surface is roughened by immersion in hydrofluoric acid solution (surface roughening), and activated by palladium chloride pretreatment step (S2) and ,

전처리된 다공성 입자인 티타늄 입자 표면에 일반적인 무전해 도금법을 사용하여 Sn, Pt, Co 등을 도금하는 단계(S3)를 포함한다. Plating (S3) Sn, Pt, Co, or the like on the surface of the titanium particles, which are pretreated porous particles, using a common electroless plating method.

상기의 도금과정에서 사용되는 시약(도금액)의 조성은 표1과 같다. The composition of the reagent (plating solution) used in the above plating process is shown in Table 1.

특히, Sn 도금의 경우에는 pH에 따른 석출속도 조절을 위해 50%암모니아수(미세조정시 5%)를 이용하여 pH를 조정하면서 소정의 액체량으로 사용한다. In particular, in the case of Sn plating, a predetermined amount of liquid is used while adjusting the pH by using 50% ammonia water (5% for fine adjustment) to control the precipitation rate according to pH.

(표 1)Table 1

SnSn PtPt CoCo 비고Remarks 금속명Metal name 염화제일주석Tin chloride 염화백금Platinum chloride 염화코발트Cobalt chloride 완충재Buffer 구연산Citric acid 구연산소다Citric acid 환원재Reducing material 삼염화티탄Titanium trichloride 염산Hydrochloric acid 차아인산소다Sodium hypophosphite pHpH 8~98-9 9.59.5 온도Temperature 70~90℃70 ~ 90 ℃ 65℃65 ℃ 95~100℃95 ~ 100 ℃

그리고 도금단계 이후, Sn, Pt, Co 중 어느 하나의 금속이 도금된 티타늄 입 자를 임플란트에 장착(부착)하는 단계(S4) 및 진공 열처리하는 단계(S5)를 수행한다. Then, after the plating step, a step (S4) and a vacuum heat treatment step (S5) of mounting (attached) the titanium particles plated with any one metal of Sn, Pt, Co is implanted.

전술한 진공 열처리는 10-5torr의 진공상태에서 100℃를 유지하여 1시간 예비 열처리를 실시한다. 예비 열처리는 표면에 부착된 휘발성 물질의 제거를 위함이다. 예비 열처리 후 20℃/분으로 승온속도로 하여 1200℃에서 3시간 동안 유지하며, 냉각은 승온속도와 마찬가지로 냉각한다. The vacuum heat treatment described above is preheated for 1 hour while maintaining 100 ° C. in a vacuum state of 10 −5 torr. Preliminary heat treatment is intended to remove volatiles attached to the surface. After preliminary heat treatment, the temperature was maintained at 1200 ° C. for 3 hours at a rate of temperature increase at 20 ° C./min.

상기의 공정들은 다공성 입자가 티타늄인 경우나 티타늄합금인 경우를 막론하고, 또 도금할 금속이 Sn, Pt, Co 어느 것인 경우에나 유사한 공정을 거쳐 금속층을 다공성 입자 표면에 도금할 수 있음을 보여준다. The above processes show that the metal layer can be plated on the surface of the porous particles by a similar process regardless of whether the porous particles are titanium or titanium alloy, and whether the metal to be plated is Sn, Pt, or Co. .

다음, 도 2a, 도 2b는 본 발명에 따른 다공성 입자 표면에 금속층이 도금된 상태를 보인 확대도 및 개념도로서, 도 2a는 다공성 입자인 티타늄 입자에 코팅된 금속 도금층의 균일성을 알아보기 위해 단면을 절단한 후 연마하고 광학현미경으로 촬영한 것이다. Next, FIGS. 2A and 2B are enlarged views and conceptual views showing a metal layer plated on a surface of a porous particle according to the present invention, and FIG. 2A is a cross-sectional view for checking uniformity of a metal plating layer coated on titanium particles, which are porous particles. After cutting, grinding and shooting with an optical microscope.

도 2a에 의하면, 금속 도금층(2)이 티타늄 입자(1) 표면에 비교적 균일하게 형성되어 있고, 티타늄 입자(1)와의 접합성도 양호하게 나타났음을 확인할 수 있다. According to FIG. 2A, it can be seen that the metal plating layer 2 is formed relatively uniformly on the surface of the titanium particles 1, and the adhesion with the titanium particles 1 is also good.

다음, 도 3은 금속층이 도금되지 않은 다공성 입자와 Sn이 도금된 다공성 입자를 열처리한 후 계면강도 차이를 개략적으로 도시한 그래프로, Sn이 도금된 다공성 입자, 도금되지 않은 다공성 입자를 진공 열처리 한 후 계면강도 차이를 전단(Shear)법에 의하여 측정한 결과이다(왼쪽 막대 그래프가 도금된 입자, 오른쪽 막대 그래프가 도금되지 않은 입자의 계면강도를 나타냄). Next, Figure 3 is a graph schematically showing the difference in the interface strength after the heat treatment of the metal layer is not plated porous particles and Sn-plated porous particles, the vacuum plated porous particles, Sn-plated porous particles, The difference in interfacial strength is then measured by the Shear method (left bar graph shows plated particles, right bar graph shows interface strength of unplated particles).

전단법 측정을 위해 시료는 티타늄 판에 도금된 티타늄 입자를 장착하고 진공중의 1200℃에서 3시간 유지한 후 계면강도 측정 시료를 제작하였고, 미세 탐침으로 제조된 시료의 입자에 전단응력을 가하여 응력에 따른 입자의 전단변형을 측정하였다. In order to measure the shear method, the specimen was mounted with titanium particles plated on a titanium plate, and maintained at 1200 ° C. in vacuum for 3 hours, and then the interface strength measurement sample was prepared. The stress was applied by applying a shear stress to the particles of the sample prepared by the micro probe. The shear strain of the particles was measured.

도 3에 의하면, 본 발명에 의한 다공성 임플란트의 계면강도가 금속층을 도금하지 않은 종래에 대비하여 월등하게 개선되었음을 확인할 수 있다.According to Figure 3, it can be seen that the interfacial strength of the porous implant according to the present invention is significantly improved compared to the conventional non-plated metal layer.

다음, 도 4a, 도 4b는 금속층이 도금되지 않은 다공성 입자와 Sn이 도금된 다공성 입자를 진공 열처리한 후 접합된 상태를 보인 확대도로서, 도 4a는 Sn이 도금된 다공성 입자의 진공 열처리에 따른 입자 간 접합형태를 파악하기 위해 임플란트에 다공성 입자를 장착(부착)하여 1200℃에서 3시간 동안 유지한 후 입자들 간의 접합형태를 광학현미경으로 촬영한 것이며, 도 4b는 종래의 것으로 금속층이 도금되지 않은 다공성 입자를 위와 동일한 조건으로 처리한 후 입자들 간의 접합형태를 광학현미경으로 촬영한 것이다. Next, FIGS. 4A and 4B are enlarged views showing the bonded state after vacuum heat treatment of the porous particles that are not plated with the metal layer and the porous particles that are plated with Sn, and FIG. 4A illustrates the vacuum heat treatment of the Sn-plated porous particles. In order to determine the bonding form between particles, porous particles were attached (attached) to the implant and maintained at 1200 ° C. for 3 hours, and then the bonding form between the particles was taken by optical microscope. FIG. 4B is a conventional one, in which a metal layer is not plated. After the porous particles were treated under the same conditions as above, the bonding between the particles was taken with an optical microscope.

도 4a, 도 4b에 의하면, 도금되지 않은 다공성 입자(3)를 진공 열처리한 후 접합된 형태를 살펴보면 다공성 입자 간의 경계인 목(4)에 반응의 흔적이 거의 없음을 확인할 수 있다. 이에 반하여, 본 발명에 의한 Sn이 도금된 다공성 입자(5) 간의 접합 형태를 살펴보면 입자 간의 목(6)이 매우 강한 결합을 형성하고 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 4A and 4B, when the unbonded porous particles 3 are vacuum-heat-treated, the bonded form is observed, there is almost no trace of reaction in the neck 4, which is a boundary between the porous particles. On the contrary, when looking at the bonding form between the Sn-plated porous particles 5 according to the present invention, it can be seen that the neck 6 between the particles forms a very strong bond.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다공성 입자에 피복된 저융점 금속층이 임플란트인 티타늄 합금과 쉽게 반응함으로써 젖음성을 개선할 수 있다. 이에 따라, 다공성 입자 간, 다공성 입자와 임플란트 간의 결합력이 향상되는 한편 상대적으로 낮은 온도에서 제조가 가능하고 제조시간이 짧아 임플란트인 티타늄 합금의 물성을 저하시키지 않고 물성이 우수한 다공성 임플란트를 제조할 수 있다는 효과가 있다. As described in detail above, according to the present invention, the low melting point metal layer coated on the porous particles may be easily reacted with the titanium alloy as an implant, thereby improving wettability. Accordingly, the bonding strength between the porous particles and the porous particles and the implant can be improved, and it can be manufactured at a relatively low temperature and the manufacturing time is short, so that a porous implant having excellent physical properties can be manufactured without degrading the properties of the titanium alloy as an implant. It works.

Claims (4)

다공성 임플란트 제조방법에 있어서, In the method of manufacturing a porous implant, 다공성 입자 표면에 Sn, Pt, Co 중 택일하여 도금하는 도금공정과, 도금된 상기 다공성 입자를 임플란트에 부착한 후 800~1200℃의 진공 분위기에서 1~3시간 동안 진공 가열하는 열처리공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 임플란트 제조방법. A plating process of alternatively plating Sn, Pt, or Co onto the surface of the porous particles, and a heat treatment process of attaching the plated porous particles to the implant and vacuum heating for 1 to 3 hours in a vacuum atmosphere of 800 to 1200 ° C. Porous implant manufacturing method characterized in that. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 도금공정에서 염화제일주석, 구연산, 삼염화티탄의 도금액을 이용하여 70~90℃에서 8~9pH 정도를 유지하는 무전해 도금법으로 상기 Sn을 상기 다공성 입자 표면에 도금하는 것을 특징으로 하는 다공성 임플란트 제조방법. In the plating process using a plating solution of the first tin chloride, citric acid, titanium trichloride, by using an electroless plating method to maintain about 8 ~ 9pH at 70 ~ 90 ℃ porosity implant production, characterized in that the plating on the surface of the porous particles Way. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 도금공정에서 염화백금, 염산을 이용하여 침적법으로 상기 Pt를 상기 다공성 입자 표면에 도금하는 것을 특징으로 하는 다공성 임플란트 제조방법. The method for producing a porous implant, characterized in that the plating on the surface of the porous particles by the deposition method using platinum chloride, hydrochloric acid in the plating process. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 도금공정에서 염화코발트, 구연산소다, 차아인산나트륨의 도금액을 이용하여 95~100℃에서 9.5pH 정도를 유지하는 무전해 도금법으로 상기 Co를 상기 다공성 입자 표면에 도금하는 것을 특징으로 하는 다공성 임플란트 제조방법. In the plating process using a plating solution of cobalt chloride, sodium citrate, sodium hypophosphite, by using an electroless plating method that maintains about 9.5pH at 95 ~ 100 ℃ a porous implant production, characterized in that the plating on the surface of the porous particles Way.
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