[发明专利]一种翻修臼杯涂层的制备方法以及翻修臼杯

说明书

本公开涉及一种翻修臼杯及其涂层的制备方法。涂层包括熔覆于钛合金基体的基底层、熔覆于基底层的过渡层和熔覆于过渡层的工作层，过渡层配置为至少一层，制备方法包括：对钛合金基体进行预处理；采用同步式激光熔覆装置将钛基合金粉末熔覆于熔覆基体表面形成基底层；采用同步式激光熔覆装置将钛基合金粉末熔覆于基底层表面，形成过渡层；采用同步式激光熔覆装置将钛基合金粉末熔覆于过渡层表面，形成工作层；对激光熔覆强化后的熔覆基体进行保温处理后冷却；对工作层表面进行磨削处理。翻修臼杯采用了上述的制备方法。由此，解决了临床使用翻修臼杯还存着诱导骨细胞长入的效果有限、涂层容易脱落以及使用寿命有限的问题。

技术领域

本公开涉及人工关节技术领域，具体地，涉及一种翻修臼杯涂层的制备方法以及使用了该制备方法的翻修臼杯。

背景技术

当前的人工髋关节的置换手术，普遍使用表面涂层的生物型髋臼外杯，基体由锻造钛合金材料通过机加工制造而成，具有较好的疲劳强度。表面进行喷涂处理，在表面形成一层粗糙面。在髋臼外杯表面进行喷涂处理，主要的涂层类型包括：钛涂层、羟基磷灰石涂层、钽涂层，其表面形成微孔粗糙表面，由此诱导骨细胞的长入。

但是，采用当前的喷涂方式制备的髋臼外杯主要存在如下缺陷：

(1)假体表面喷涂后的涂层，涂层孔型结构不可控、孔径极小、孔隙率低，诱导骨细胞长入的效果有限。

(2)假体表面喷涂后的涂层，涂层粘结强度低，容易脱落，脱落物容易导致微粒渗透使软组织变黑引发感染。

(3)3D打印髋臼外杯，其内部的实体结构和表面的骨小梁结构是一体成型，虽然表面骨小梁结构有利于骨长入，但是内部实体结构疲劳强度与锻造基体相比较差，使用寿命相对较低。

综上可知，临床使用翻修臼杯还存着诱导骨细胞长入的效果有限、涂层容易脱落以及使用寿命有限的问题。基于此，还需要提出一种更为合理的技术方案，以解决当前的技术问题。

发明内容

本公开的目的是提供一种翻修臼杯涂层的制备方法以及翻修臼杯，以解决临床使用翻修臼杯还存着诱导骨细胞长入的效果有限、涂层容易脱落以及使用寿命有限的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种翻修臼杯涂层的制备方法，涂层包括熔覆于钛合金基体的基底层、熔覆于所述基底层的过渡层和熔覆于所述过渡层的工作层，所述过渡层配置为至少一层，所述制备方法包括：

对钛合金基体进行预处理；

采用同步式激光熔覆装置将钛基合金粉末熔覆于所述熔覆基体表面形成基底层；

采用同步式激光熔覆装置将钛基合金粉末熔覆于所述基底层表面，形成所述过渡层；

采用同步式激光熔覆装置将所述钛基合金粉末熔覆于所述过渡层表面，形成所述工作层；

对激光熔覆强化后的所述熔覆基体进行保温处理后冷却。

在一种可能的设计中，所述同步式激光熔覆装置中预设有熔覆工艺参数，所述熔覆工艺参数包括：激光功率、熔覆速度、熔覆基础参数、送粉量和保护气气压，其中，所述熔覆基础参数包括：熔覆层厚度、熔覆路径间距、熔覆层层间距、熔覆层层数和熔覆层宽度。

在一种可能的设计中，所述激光功率至少为1kW；所述熔覆速度小于200mm/s；

所述熔覆层厚度为0.15～1.0mm；所述熔覆路径间距为0.5～0.9mm；所述熔覆层层间距为0.1～0.3mm；所述熔覆层层数1～4层，所述熔覆层宽度为0.2～0.5mm；

所述送粉量为6g/min～12g/min；

所述保护气气压值为1.8～2.2bar。

在一种可能的设计中，所述激光功率为1.5kW；所述熔覆速度为50mm/s；