KR101242333B1 - Method for Metal liver transplantation - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 타이타늄을 이용하여 생체 이식용 금속을 제작하는 방법에 있어서, 사용자가 설정한 사이즈의 아연와이어를 가공하는 아연와이어 가공단계; 상기 아연와이어를 몰드 내에 삽입한 후 상기 몰드 내에 타이타늄 분말을 장입하여 냉간 압축에 의해 성형체를 제조하는 단계; 및 상기 성형체를 진공 소결로에 장입하여 열처리하는 단계; 를 포함하는 생체이식용 금속 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 기공 사이즈 조절이 가능한 생체이식용 금속을 제조할 수 있다.The present invention provides a method for manufacturing a living body implantation metal using titanium, the zinc wire processing step of processing the zinc wire of the size set by the user; Inserting the zinc wire into a mold and charging titanium powder into the mold to prepare a molded body by cold compression; And charging the molded body to a vacuum sintering furnace to heat treatment. It provides a method for producing a bio-transplant metal comprising a.
The present invention can produce a biograft metal capable of adjusting the pore size.

Description

생체이식용 금속 제조 방법{Method for Metal liver transplantation}Method for manufacturing metal for biotransplantation {Method for Metal liver transplantation}

본 발명은 생체이식용 금속 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생체이식에 사용할 수 있는 다공성 금속을 제조할 수 있는 생체이식용 금속 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a bio-transplant metal, and more particularly, to a method for producing a bio-transplant metal that can produce a porous metal that can be used for biotransplantation.

생체이식용 재료는 생체내에서 생화학적으로 안정하며 독성, 발암성 등과 같은 유해 작용이 없어야 하고 재료 자체의 강도, 경도, 탄성 등의 기계적 성질도 우수하여야 한다. Biotransplant materials should be biochemically stable in vivo, free from harmful effects such as toxicity, carcinogenicity, and mechanical properties such as strength, hardness, and elasticity of the material itself.

타이타늄 합금이 생체의료용으로 특히 뼈의 대체 기능으로 사용이 증대되고 있다. 이는 타이타늄 합금이 기존의 생체용 금속재료보다 생체 섬유조직의 형성이 거의 없는 생체친화성이 좋기 때문이다. Titanium alloys are increasingly being used for biomedical use, particularly as a substitute for bone. This is because the titanium alloy has better biocompatibility with little formation of biological fiber tissue than the existing biomaterial.

예를 들어, 스텐인리스강 또는 코발트 합금의 경우에는 섬유조직이 두껍게 형성되어 임플란트를 둘러싸는 encapsulation(피막 형성) 현상이 일어나 임플란트가 헐거워지는 등의 문제가 있으나, 타이타늄 합금의 경우는 섬유조직의 두께가 약 10분의 1정도로 무척 얇아 생체친화성이 좋은 상태를 유지한다고 알려져 있다. For example, in the case of stainless steel or cobalt alloy, there is a problem in that the fibrous tissue is formed thick and encapsulation surrounding the implant occurs, causing the implant to be loosened. It is known to maintain good biocompatibility because it is very thin, about one tenth of the thickness.

또한, 타이타늄 합금은 타이타늄 표면에 형성되는 산화피막은 아주 치밀하여 우수한 내식성을 지니므로 해수와 같은 부식성 분위기가 강한 인체의 체액 분위기에서 내구성을 갖는다. In addition, the titanium alloy is an oxide film formed on the surface of the titanium is very dense and has excellent corrosion resistance, so it is durable in a body fluid atmosphere of a strong corrosive atmosphere such as seawater.

또한, 타이타늄 합금은 탄성계수가 낮아 골다공증 등의 유발을 최소화 할 수 있다는 것이다.In addition, the titanium alloy has a low modulus of elasticity to minimize the occurrence of osteoporosis and the like.

타이타늄 합금은 상기와 같은 장점을 갖고 있으나, 이식 재료가 갖는 기공의 크기 조절이 어려워 기공의 형상이나 밀도에 대한 신뢰도 및 차폐응력효과를 가져오는 문제점이 있다. Titanium alloy has the above advantages, but it is difficult to control the size of the pores of the implant material, there is a problem that brings about the reliability and shielding stress effect on the shape or density of the pores.

본 발명은 상기한 필요성을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 생체이식에 사용할 수 있는 다공성 금속을 제조할 수 있는 생체이식용 금속 제조 방법을 제공하는 데에 있다.The present invention has been made to solve the above necessity, to provide a method for producing a bio-transplant metal that can produce a porous metal that can be used for biotransplantation.

또한, 아연 와이어와 타이타늄 분말을 몰드에 넣은 후 냉간 압축과 열처리에 의해 성형체를 제작하므로 사용하는 아연와이어의 사양에 따라 기공 사이즈 조절이 가능한 생체이식용 금속 제조 방법을 제공하는 데에 있다.In addition, the present invention is to provide a method for producing a bio-grafted metal which can adjust the pore size according to the specification of the zinc wire to be used since the molded product is produced by cold compression and heat treatment after the zinc wire and titanium powder are put in a mold.

본 발명은, 타이타늄을 이용하여 생체 이식용 금속을 제작하는 방법에 있어서, 사용자가 설정한 사이즈의 아연와이어를 가공하는 아연와이어 가공단계; 상기 아연와이어를 몰드 내에 삽입한 후 상기 몰드 내에 타이타늄 분말을 장입하여 냉간 압축에 의해 성형체를 제조하는 단계; 및 상기 성형체를 진공 소결로에 장입하여 열처리하는 단계; 를 포함하는 생체이식용 금속 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing a living body implantation metal using titanium, the zinc wire processing step of processing the zinc wire of the size set by the user; Inserting the zinc wire into a mold and charging titanium powder into the mold to prepare a molded body by cold compression; And charging the molded body to a vacuum sintering furnace to heat treatment. It provides a method for producing a bio-transplant metal comprising a.

상기 아연 와이어는 아연의 순도가 99.99 % 이상이고 직경은 수 마이크로미터 내지 수 mm 일 수 있다.The zinc wire may be at least 99.99% pure zinc and have a diameter of several micrometers to several mm.

상기 타이타늄 분말은 10 내지 500 μm 일 수 있다.The titanium powder may be 10 to 500 μm.

상기 냉간 압축은 상기 몰드에 대하여 50MPa 내지 500MPa 의 압력을 인가하여 이루어질 수 있다.The cold compression may be performed by applying a pressure of 50MPa to 500MPa with respect to the mold.

상기 열처리 단계는 소결로의 내부에 상기 성형체를 장입하는 단계, 상기 소결로의 내부 진공도를 2.5x10-4~2.5x10-6 Torr로 설정하는 단계, 상기 소결로 내부에 기체를 주입하여 열처리 분위기를 형성하는 단계, 상기 성형체에 대하여 아연이 휘발되는 온도를 인가하는 제1 열처리 단계 및 상기 성형체에 대하여 타이타늄의 소결 온도를 인가하는 제2 열처리 단계를 포함할 수 있다.The heat treatment step includes the step of charging the molded body in the sintering furnace, setting the internal vacuum degree of the sintering furnace to 2.5x10 -4 ~ 2.5x10 -6 Torr, injecting gas into the sintering furnace to heat treatment atmosphere The forming may include a first heat treatment step of applying a temperature at which zinc is volatilized to the formed body, and a second heat treatment step of applying a sintering temperature of titanium to the formed body.

상기와 같은 본 발명은, 기공 사이즈 조절이 가능한 생체이식용 금속을 제조할 수 있다.The present invention as described above, it is possible to manufacture a biograft metal capable of adjusting the pore size.

도 1은 본 발명에 따른 생체이식용 금속 제조 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에서 사용하는 타이타늄 분말의 형상을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 성형체 제조 단계에서 제작된 예비 성형체의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 생체이식용 금속 제조를 위한 소결로의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 압력에 따른 아연의 증발 온도를 나타내는 그래프이다.
도 6과 도 7은 성형체에 형성된 기공을 나타내는 사진이다.
도 8과 도 9는 성형체에 형성된 기공의 확대 사진이다.
도 10과 도 11은 제2 열처리 단계의 수행에 의해 타이타늄 분말의 열처리 상태를 나타내는 사진이다.
도 12은 성형체의 기공율을 나타내는 그래프이다.
도 13과 도 14는 성형체의 기공 주위의 성분 분석 상태를 나타내는 사진이다.1 is a flow chart showing the configuration of a method for producing a bio-grafted metal according to the present invention.
2 is an enlarged view of the shape of the titanium powder used in the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating an example of a preform manufactured at the manufacturing method of the molding illustrated in FIG. 1.
4 is a view showing an example of the configuration of a sintering furnace for producing a metal for biotransplantation according to the present invention.
5 is a graph showing the evaporation temperature of zinc with pressure.
6 and 7 are photographs showing pores formed in the molded body.
8 and 9 are enlarged photographs of pores formed in the molded body.
10 and 11 are photographs showing the heat treatment state of the titanium powder by performing the second heat treatment step.
It is a graph which shows the porosity of a molded object.
13 and 14 are photographs showing a component analysis state around the pores of the molded body.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 생체이식용 금속 제조 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다. 1 is a flow chart showing the configuration of a method for producing a bio-grafted metal according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 생체이식용 금속 제조 방법은 아연와이어 가공단계(S110), 성형체 제조 단계(S120) 및 열처리하는 단계(S130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the method for manufacturing a biograft metal according to the present invention includes a zinc wire processing step (S110), a molded article manufacturing step (S120), and a heat treatment step (S130).

아연와이어 가공단계(S110)는 후술하는 성형체의 기공 형성에 사용되는 아연와이어를 가공하는 단계이다. 여기서 아연와이어의 가공에 사용되는 아연의 순도는 99.99% 이상인 것이 바람직하다. Zinc wire processing step (S110) is a step of processing the zinc wire used to form the pores of the molded body to be described later. It is preferable that the purity of zinc used for the process of zinc wire is 99.99% or more here.

아연와이어 가공단계(S110)에서 가공되는 아연와이어의 사이즈는 0.4 X 0.3 X 6mm의 사이즈로서, 사각기둥 형태이다. 본 실시예에서 아연와이어는 사각기둥 형태이지만, 사용자의 필요에 따라서는 원기둥 형태 등으로 형성될 수 있다. 또한, 아연 와이어의 형상은 사용자가 원하는 기공의 형태에 대응하는 형태일 수 있다.The size of the zinc wire processed in the zinc wire processing step (S110) is 0.4 × 0.3 × 6mm, and has a rectangular pillar shape. In the present embodiment, the zinc wire is in the form of a square cylinder, but may be formed in a cylindrical shape according to the user's needs. In addition, the shape of the zinc wire may be a shape corresponding to the shape of the pores desired by the user.

그리고, 상기한 사양의 아연와이어를 얻을 수 있다면, 아연와이어의 가공에 사용되는 방법은 압출 또는 절단 등 사용자의 편의에 따라 다양하게 선택될 수 있다. And, if the zinc wire of the above specifications can be obtained, the method used for processing the zinc wire may be variously selected according to the user's convenience, such as extrusion or cutting.

아연 와이어를 이용하여 성형체를 제조하는 단계(S120)를 수행한다.A step (S120) of manufacturing a molded body using a zinc wire is performed.

성형체를 제조하는 단계(S120)는 다음과 같이 수행된다. Step (S120) of producing a molded body is performed as follows.

우선, 소정의 형태로 형성되고 내부에는 성형체의 체적에 해당하는 공간이 형성되는 몰드(미도시)를 준비한다. 본 실시예에서는 몰드는 SUS 재질이고, 성형체의 제작에 사용되는 공간은 디스크형태로서, 내부 직경은 8mm 인 것이 바람직하다. First, a mold (not shown) formed in a predetermined shape and having a space corresponding to the volume of the molded body is formed therein. In the present embodiment, the mold is made of SUS material, the space used for the production of the molded body is in the form of a disk, the inner diameter is preferably 8mm.

사용자가 원하는 형태의 성형체를 제작할 수 있다면, 몰드에 형성되는 공간의 형태와 크기는 사용자의 필요에 의해 다양하게 선택될 수 있다. If the user can produce a molded article of a desired shape, the shape and size of the space formed in the mold can be variously selected by the user's needs.

몰드의 내부에는 아연 와이어를 충진한다(S122). 여기서, 아연 와이어는 동일한 방향을 향하는 상태로 충진된다. The inside of the mold is filled with zinc wire (S122). Here, the zinc wire is filled in a state facing the same direction.

아연 와이어의 충진이 완료된 후에는 성형체 형성 공간에 타이타늄 분말을 충진한다(S124).  After the filling of the zinc wire is completed, the titanium powder is filled in the formed body forming space (S124).

타이타늄 분말은 아연 와이어의 사이 공간에 충진되어 아연 와이어 사이의 공간을 채운다. 여기서, 충진되는 타이타늄 분말의 직경은 10 내지 500μm 이고, 순도는 99.99% 이상인 것이 바람직하다. 본 실시예에서 사용되는 타이타늄 분말의 직경은 대략 50μm 이다. Titanium powder is filled in the spaces between the zinc wires to fill the spaces between the zinc wires. Here, the diameter of the titanium powder to be filled is 10 to 500μm, the purity is preferably 99.99% or more. The diameter of the titanium powder used in this example is approximately 50 μm.

도 2는 몰드에 충진되는 타이타늄 분말의 형상을 확대하여 나타내는 도면이다.2 is an enlarged view of the shape of the titanium powder filled in the mold.

이후, 몰드는 냉간 압축법에 의해 가공하여 성형체를 성형한다(S126). 이때 인가되는 압력은 50 내지 500 MPa일 수 있다. 냉간 압축법은 널리 알려져 있는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. Thereafter, the mold is processed by a cold compression method to form a molded body (S126). In this case, the applied pressure may be 50 to 500 MPa. Since the cold compression method is a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted.

도 3은 도 1에 도시된 성형체 제조 단계에서 제작된 성형체(10)의 일 예를 나타내는 사시도이다. 도면에 의하면, 성형체(10)는 사용된 몰드의 형태에 따라 디스크 형태로 제작되었음을 알 수 있다. 3 is a perspective view illustrating an example of the molded body 10 manufactured in the molded product manufacturing step illustrated in FIG. 1. According to the figure, it can be seen that the molded body 10 is manufactured in the form of a disk according to the shape of the mold used.

완성된 성형체에 대하여 열처리하는 단계(S130)가 수행된다. 열처리하는 단계(S130)에 대하여 좀더 상세히 설명하기로 한다. Heat treatment step (S130) is performed for the completed molded body. The heat treatment step (S130) will be described in more detail.

도 4는 본 발명에 의한 생체이식용 금속 제조를 위한 소결로의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing an example of the configuration of a sintering furnace for producing a metal for biotransplantation according to the present invention.

소결로(100)는 진공 소결로(110)와 진공 소결로(110) 내부를 소정의 진공으로 형성하는 진공 펌프(120) 및 진공 소결로(110)와 진공 펌프(120)를 연결하는 연결관(112)을 포함한다. The sintering furnace 100 is a vacuum pump 120 for forming the vacuum sintering furnace 110 and the inside of the vacuum sintering furnace 110 to a predetermined vacuum, and a connection pipe connecting the vacuum sintering furnace 110 and the vacuum pump 120. (112).

도 4를 참조하여, 열처리하는 단계(S130)을 설명하면 다음과 같다. Referring to Figure 4, the heat treatment step (S130) will be described as follows.

우선, 성형체(10)는 진공 소결로(110) 내에 장입한다(S132). 이후, 진공 소결로(110)의 내부는 진공 펌프(120)에 의해 2.5x10-4~2.5x10-6 Torr 의 진공 상태로 설정된다(S134). First, the molded body 10 is charged in the vacuum sintering furnace 110 (S132). Thereafter, the interior of the vacuum sintering furnace 110 is set to a vacuum state of 2.5x10 -4 to 2.5x10 -6 Torr by the vacuum pump 120 (S134).

진공 소결로(110)의 내부로는 진공 소결 분위기의 조성을 위해 아르곤(Ar)과 질소(N)가 공급된다. 여기서, 아르곤과 질소의 공급 정도는 사용자의 필요에 의해 다양하게 설정될 수 있다. Inside the vacuum sintering furnace 110, argon (Ar) and nitrogen (N) are supplied to form a vacuum sintering atmosphere. Here, the degree of supply of argon and nitrogen may be set in various ways depending on the needs of the user.

또한, 아르곤과 질소 이외의 기체인 수소가 공급될 수도 있다. 대기중의 공기를 공급할 수도 있다.In addition, hydrogen which is a gas other than argon and nitrogen may be supplied. It can also supply air to the atmosphere.

이후, 히터(미도시)를 이용하여 진공 소결로(110)의 내부의 온도가 673K 가 되도록 하고 2.5 시간 이를 유지하는 제1 열처리 단계(S136)를 수행한다. 도 5는 압력에 따른 아연의 증발 온도를 나타내는 그래프이다. 진공 소결로(110)의 내부 압력이 2.5x10-4~2.5x10-6 Torr 이므로, 673K에서 아연 와이어의 휘발이 가능함을 알 수 있다.Thereafter, a first heat treatment step (S136) is performed to maintain the internal temperature of the vacuum sintering furnace 110 at 673K using the heater (not shown) for 2.5 hours. 5 is a graph showing the evaporation temperature of zinc with pressure. Since the internal pressure of the vacuum sintering furnace 110 is 2.5x10 -4 to 2.5x10 -6 Torr, it can be seen that volatilization of the zinc wire is possible at 673K.

제1 열처리 단계(S136)의 수행에 의해 성형체(10)에 포함되어 있는 아연 와이어는 휘발된다. By performing the first heat treatment step S136, the zinc wire included in the molded body 10 is volatilized.

제1 열처리 단계(S136)가 완료된 후, 제2 열처리 단계(S138)를 수행한다.After the first heat treatment step S136 is completed, the second heat treatment step S138 is performed.

제2 열처리 단계(S138)는 진공 소결로(110)의 온도를 1473K 가 되도록 하고, 이를 2.5 시간 동안 유지하여 수행된다. 제2 열처리 단계(S138)의 수행에 의해 타이타늄 분말은 치밀하게 소결되어 성형체를 형성하고, 아연 와이어가 위치되었던 부분은 기공을 형성한다. The second heat treatment step S138 is performed by maintaining the temperature of the vacuum sintering furnace 110 at 1473K and maintaining it for 2.5 hours. By performing the second heat treatment step (S138), the titanium powder is densely sintered to form a molded body, and the portion where the zinc wire is located forms pores.

성형체(10)에 형성된 기공은 다음과 같은 작업을 통해 관찰할 수 있다. The pores formed in the molded body 10 can be observed through the following work.

제2 열처리 단계(S138)까지 완료된 성형체는 다이아몬드 컷팅기(미도시)로 절단된다. 절단된 성형체는 고정용 기구(미도시)를 이용하여 고정된다. 성형체의 고정시, 절단면이 외부에서 관찰하기 좋은 상태로 고정되는 것이 바람직하다. 이후, 성형체의 절단면에 대해서는 #200~1500 샌드페이퍼(sandpaper)와 1마이크로미터 다이아몬드 연마액을 사용하여 폴리싱 작업을 수행한다. The molded body completed until the second heat treatment step S138 is cut by a diamond cutting machine (not shown). The cut molded body is fixed using a fixing mechanism (not shown). When fixing a molded object, it is preferable that the cut surface is fixed in a state which is easy to observe from the outside. Thereafter, the cutting surface of the molded body is polished using # 200 to 1500 sandpaper and 1 micrometer diamond polishing liquid.

이후, 절단면에 대하여 관찰하여 기공을 확인할 수 있다. Thereafter, the pores may be confirmed by observing the cut surface.

도 6과 도 7은 성형체에 형성된 기공을 나타내는 사진이다. 도 6는 100Mpa의 압력 상태로 냉간 압축이 수행된 성형체(10)에 형성된 기공(12)의 형태를 나타내고, 도 7은 200Mpa의 압력 상태로 냉간 압축이 수행된 성형체(10)에 형성된 기공(12)의 형태를 나타낸다. 6 and 7 are photographs showing pores formed in the molded body. 6 shows the shape of the pores 12 formed in the molded body 10 subjected to cold compression at a pressure of 100 MPa, and FIG. 7 shows the pores 12 formed in the molded body 10 subjected to cold compression at a pressure of 200 MPa. ) Form.

도 6과 도 7을 참조하면, 성형체(10)에서 아연 와이어가 위치되었던 부분은 제1 열처리 단계(S136)에서 아연와이어가 증발하여 기공이 형성되었음을 알 수 있다. 이때, 형성되는 기공의 형태는 아연 와이어의 단면 형상과 동일함을 알 수 있다. 6 and 7, the portion where the zinc wire was positioned in the molded body 10 can be seen that the pores were formed by evaporating the zinc wire in the first heat treatment step (S136). At this time, it can be seen that the shape of the pores formed is the same as the cross-sectional shape of the zinc wire.

따라서, 아연 와이어의 사양을 다른 것으로 교체한다면 성형체(10)에 형성되는 기공의 크기는 변화될 수 있다. 따라서, 기공은 사이즈 조절은 사용자의 필요에 따라 가변될 수 있음을 알 수 있다.Therefore, if the specification of the zinc wire is replaced with another, the size of the pores formed in the molded body 10 can be changed. Thus, the pores can be seen that the size adjustment can be varied according to the needs of the user.

또한, 도 6과 도 7을 참조하면, 냉간 압축시 압력 상태가 변화하여도 기공의 형태에는 큰 차이가 없음을 알 수 있다.In addition, referring to Figure 6 and 7, it can be seen that there is no significant difference in the shape of the pores even if the pressure state changes during cold compression.

여기서, 형성된 기공(12)을 보다 확대 관찰하여 성형체(10)를 형성하는 타이타늄 분말의 소결 상태를 관찰할 필요가 있다. Here, it is necessary to observe the sintered state of the titanium powder which forms the molded object 10 by expanding and observing the formed pore 12 further.

기공(12)의 확대 관은 주사전자현미경을 사용하여 수행된다. The enlarged tube of the pores 12 is performed using a scanning electron microscope.

도 8과 도 9는 성형체에 형성된 기공의 확대 사진이다. 8 and 9 are enlarged photographs of pores formed in the molded body.

도 8과 도 9를 참조하면, 제1 열처리 단계(S136)의 수행에 의해 아연 와이어가 모두 증발되었고, 전체적으로 타이타늄 성분만 100% 검출되었음을 알 수 있다. 이를 통해서 아연와이어는 제1 열처리 단계(S136)에서 모두 휘발하며, 성형체(10)에는 타이타늄 분말만이 남아 있음을 알 수 있다.8 and 9, it can be seen that the zinc wires were all evaporated by performing the first heat treatment step S136, and only 100% of the titanium components were detected. Through this, the zinc wire is all volatilized in the first heat treatment step (S136), it can be seen that only the titanium powder remains in the molded body (10).

도 10과 도 11은 제2 열처리 단계의 수행에 의해 타이타늄 분말의 열처리 상태를 나타내는 사진이다. 도 10는 100MPa의 압력 인가 시 타이타늄 분말의 열처리 상태이고, 도 11은 200MPa의 압력 인가 시 타이타늄 분말의 열처리 상태를 나타낸다. 10 and 11 are photographs showing the heat treatment state of the titanium powder by performing the second heat treatment step. FIG. 10 shows a heat treatment state of the titanium powder when a pressure of 100 MPa is applied, and FIG. 11 shows a heat treatment state of the titanium powder when a pressure of 200 MPa is applied.

도 10과 도 11을 참조하면, 인가되는 압력에 차이가 있는 경우에도 타이타늄의 치밀도는 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 10 and 11, even when there is a difference in the applied pressure, it can be seen that the density of titanium does not have a big difference.

도 12은 성형체의 기공율을 나타내는 그래프로서, 예비 성형체 단계에서는 100MPa와 200MPa의 압력 인가 시 각각 35.1%와 29.5% 의 기공율을 나타내고, 열처리 단계의 수행 후에는 각각 18%와 14.9%의 기공율을 가짐을 알 수 있다. FIG. 12 is a graph showing the porosity of the molded article. In the preform stage, the porosities of 35.1% and 29.5% were applied when the pressures of 100 MPa and 200 MPa were applied, respectively. Able to know.

압력 차이에 따른 기공율은 차이가 없음을 알 수 있다. It can be seen that the porosity according to the pressure difference is not different.

도 13과 도 14는 성형체의 기공 주위의 성분 분석 상태를 나타내는 사진으로서, 도 13는 100MPa의 압력 인가 시 기공 주위의 상태이고, 도 14는 200MPa의 압력 인가 시 기공 주위의 상태를 나타낸다.13 and 14 are photographs showing the component analysis state around the pores of the molded body, FIG. 13 is a state around the pores when a pressure of 100 MPa is applied, and FIG. 14 shows a state around the pores when a pressure of 200 MPa is applied.

도 13과 도 14는 기공(12) 주위부터 성형체(10) 전반에 걸쳐 라인 스캔과 포인트 분석을 실시하여 얻어졌다. 13 and 14 were obtained by performing a line scan and point analysis from around the pores 12 to the entire molded body 10.

여기서, 도 13a와 도 14a는 라인 스캔에 의해 얻어진 사진이고, 도 14a와 도 14b는 포인트 분석에 의해 얻어진 사진이다.13A and 14A are photographs obtained by line scan, and FIGS. 14A and 14B are photographs obtained by point analysis.

도 13과 도 14를 참조하면, 라인 스캔시 타이타늄만 관찰 할 수 있으며, 포인트 분석시도 타이타늄 성분만 100% 검출되었음을 관찰 할 수 있다. 이를 통해서 아연와이어는 본 실험조건에서 모두 휘발하며, 타이타늄 분말로 이루어진 성형체(10)에 존재하지 않음을 알 수 있다. Referring to FIGS. 13 and 14, only titanium may be observed during the line scan, and only 100% of the titanium component may be detected during the point analysis. Through this, it can be seen that the zinc wire is all volatilized under the present experimental conditions and does not exist in the molded body 10 made of titanium powder.

상기와 같은 성형체는 타이타늄으로 이루어져 있고, 신체 이식에 사용되는 재료로서 사용가능함을 알 수 있다. It can be seen that such a molded body is made of titanium, and can be used as a material used for body implantation.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 소결로
110: 진공 소결로
120: 진공 펌프100: sintering furnace
110: vacuum sintering furnace
120: vacuum pump

Claims (5)

타이타늄을 이용하여 생체 이식용 금속을 제작하는 방법에 있어서,
사용자가 설정한 사이즈의 아연와이어를 가공하는 아연와이어 가공단계;
상기 아연와이어를 몰드 내에 삽입한 후 상기 몰드 내에 타이타늄 분말을 장입하여 냉간 압축에 의해 성형체를 제조하는 단계; 및
상기 성형체를 진공 소결로에 장입하여 열처리하는 단계; 를 포함하고,
상기 냉간 압축은 상기 몰드에 대하여 50MPa 내지 500MPa 의 압력을 인가하여 이루어지는 생체이식용 금속 제조 방법.In the method for producing a living implant metal using titanium,
Zinc wire processing step of processing the zinc wire of the size set by the user;
Inserting the zinc wire into a mold and charging titanium powder into the mold to prepare a molded body by cold compression; And
Charging the molded body to a vacuum sintering furnace to heat treatment; Including,
The cold compression is a method for producing a metal for biotransplantation, which is performed by applying a pressure of 50MPa to 500MPa with respect to the mold. 제1항에 있어서,
상기 아연 와이어는 아연의 순도가 99.99 % 이상이고 직경은 수 마이크로미터 내지 수 mm 인 생체이식용 금속 제조 방법.The method of claim 1,
The zinc wire has a purity of 99.99% or more of zinc and a diameter of several micrometers to several mm manufacturing method for a biograft metal. 제1항에 있어서,
상기 타이타늄 분말은 10 내지 500 μm 인 생체이식용 금속 제조 방법.The method of claim 1,
The titanium powder is 10 to 500 μm biotransplantation metal production method. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열처리 단계는 소결로의 내부에 상기 성형체를 장입하는 단계,
상기 소결로의 내부 진공도를 2.5x10-4~2.5x10-6 Torr로 설정하는 단계,
상기 소결로 내부에 기체를 주입하여 열처리 분위기를 형성하는 단계,
상기 성형체에 대하여 상기 아연 와이어가 휘발되는 온도를 인가하는 제1 열처리 단계 및
상기 성형체에 대하여 상기 타이타늄의 소결 온도를 인가하는 제2 열처리 단계를 포함하는 생체이식용 금속 제조 방법.The method of claim 1,
The heat treatment step is to charge the molded body in the sintering furnace,
Setting an internal vacuum degree of the sintering furnace to 2.5x10 -4 to 2.5x10 -6 Torr,
Injecting a gas into the sintering furnace to form a heat treatment atmosphere;
A first heat treatment step of applying a temperature at which the zinc wire is volatilized to the molded body;
And a second heat treatment step of applying a sintering temperature of the titanium to the molded body.
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