一种采用三维打印成型制备多孔钽医用植入材料的方法

摘要

一种制备多孔钽医用植入材料的方法，将纯钽粉与成型剂混合后的混合钽粉送入三维打印机的打印平台滚压铺层，三维打印机的打印头喷射粘结剂将所述混合钽粉粘连形成二维平面，工作台下降80～100μm进行下一层的加工，逐层堆积成型，去除未能粘结的钽粉颗粒得到初成型的样品，然后经包括脱脂、真空烧结及冷却等后处理制得多孔钽医用植入材料；所述纯钽粉与成型剂的体积比为60～80：20～40，所述粘结剂为质量浓度1%的α－氰基丙烯酸乙酯。本发明制备方法制得的多孔钽医用植入材料孔隙完全三维连通、生物相容性好，同时力学性能与人体承重骨组织相一致。

主权项

一种制备多孔钽医用植入材料的方法，其特征在于，按以下步骤进行：a、将粉末粒径为5～20μm的纯钽粉与硬脂酸成型剂按体积比60～80：20～40混合，充分搅拌均匀，然后研磨，过200目筛，使粉末团聚成较大颗粒，颗粒与颗粒之间不结块；b、将上述制备好的混合颗粒输送到打印平台上，滚压铺层，再将设计好的多孔钽植入材料的UG三维模型文件输入到三维打印设备配套软件，并进行三维打印；打印头在混合颗粒上喷射质量浓度为1%的α－氰基丙烯酸乙酯粘结剂，每一层粘结剂喷3遍，将混合颗粒粉末粘连在一起，形成二维平面，加工完一层后，工作台下降80～100μm，进行下一层的加工，逐层堆积成型；成型后放置直至粘结剂完全变干，去除未能粘结的钽粉颗粒得到初成型的样品，然后进行脱脂、真空烧结、冷却及退火得到多孔钽医用植入材料；所述脱脂为脱去所加入的成型剂和粘结剂，以1～5℃/min的速率从室温升至400℃，保温30～60min，以0.5～1.5℃/min的速率从400℃升至600～800℃，保温60～120min，真空度保持在10^‑3Pa；所述烧结按如下步骤进行：在真空度为10^‑4Pa～10^‑3Pa，以10～20℃/min升温至1500～1800℃、保温120～240min、随炉冷至200～300℃，再以10～20℃/min升温至1500～1800℃、保温180～240min，以5～10℃/min升温至2000～2200℃、保温120～360min；所述烧结后的冷却为真空度10^‑4Pa～10^‑3Pa；以10～20℃/min的速率冷却至1500～1600℃，保温30～60min；以12～20℃/min的速率冷却至1200～1250℃，保温60~90min；以10～20℃/min的速率冷却至800℃，然后随炉冷却；所述冷却后还进行退火处理，所述退火处理步骤是真空度为10^‑4Pa～10^‑3Pa，以10～20℃/min升温至800～900℃、保温240～480min，再以2～5℃/min冷至400℃、保温120～300min，然后随炉冷却至室温。