[发明专利]一种高抗菌性钛合金人工髋关节的成形方法

摘要

本发明公开一种高抗菌性钛合金人工髋关节的成形方法，包括以下工艺步骤（1）患者髋关节数据模型的CT扫描、分层切片处理；（2）钛‑铜合金粉末的设计及制备；（3）钛合金人工髋关节的激光3D打印成形；（4）通过阳极氧化技术原位构筑具有维纳尺度多孔结构表面的钛合金人工髋关节；（5）采用等离子高温氮化工艺进一步提升其抗菌性能；（6）清洗、灭菌、干燥后封装。本发明充分结合激光3D打印技术、表面改性工艺及铜元素优异的抗菌性能，实现人工髋关节复杂结构与高抗菌功能的一体化制造。本发明的成形方法简单、性能卓著，适用于高抗菌性钛合金人工髋关节的个性化定制，具有良好的社会效应与经济效益。

主权项

一种高抗菌性钛合金人工髋关节的成形方法，其特征在于：利用激光3D打印、表面改性工艺成形高抗菌性钛合金人工髋关节，具体包括以下步骤：步骤（1）：通过CT机扫描患者髋关节，获得3D数据模型，并对模型进行分层切片处理；步骤（2）：将钛合金粉、铜粉按比例称重后，采用高能球磨机对钛合金粉及铜粉进行球磨混合，得到钛‑铜合金粉末；步骤（3）：将步骤（1）中经处理的髋关节3D数据模型导入激光3D打印系统，对步骤（2）所述的钛‑铜合金粉末进行3D打印精密成形髋关节；步骤（4）：将步骤（3）中所成形的钛‑铜合金髋关节在电解液中进行阳极氧化处理，构筑具有维纳尺度的多孔结构表面的钛合金人工髋关节，所述电解液的体积分数组成为：氢氟酸5 %，乙二醇92 %，双氧水3 %；步骤（5）：将步骤（4）中所述的维纳尺度的多孔结构表面的髋关节置于等离子高温氮化炉中，进行高温氮化处理，获得Ti‑Cu‑N高抗菌性人工髋关节，所述高温氮化处理工艺条件为：氮气纯度为99.9 %，氮气流量为50 ml/min，高温氮化温度550 °C，高温氮化时间为4 h；步骤（6）：将步骤（5）中所述的高抗菌性人工髋关节在超净室进行清洗、灭菌及干燥处理后，进行封装保存备用。