[发明专利]钽涂层多级孔聚醚醚酮人工骨支架的3D打印制造方法

权利要求书

1.钽涂层多级孔聚醚醚酮人工骨支架的3D打印制造方法，其特征在于按照以下步骤进行：

步骤1、CT扫描人体损伤处的骨组织，缺失处骨组织可扫描对称部位的组织结构，获取损伤骨组织图像数据；

步骤2、将扫描获取的损伤骨的图像数据导入Mimics软件，建立人体指定部位的骨骼三维模型；

步骤3、将骨骼三维模型以STL格式输入到3D打印系统中，生成运动轨迹代码；

步骤4、启动聚醚醚酮3D打印系统，采用聚醚醚酮为原材料，通过温控系统对3D打印系统喷头、成形基板、打印室进行预热，送丝速度设定为15-25mm/min，层厚设定为0.1-0.3mm；

步骤5、利用3D打印系统进行聚醚醚酮人工骨支架的打印，在第一层的打印过程中，运动速度为送丝速度的60％，保证打印件和基板的有效粘接，完成第一层打印后，喷头上升0.1-0.3mm，进行第二层打印，打印过程中先走出一圈较密实的外轮廓，保证生成人工骨支架后有较好的结构强度和外形精度，之后再打印内部结构；每完成一层后，喷头上升0.1-0.3mm，进行下一层的打印，直至完成整个人工骨支架的制造过程；悬空部位的支架底层需采用水溶性支撑材料进行打印；

步骤6、将打印室温度冷却到室温，然后再从打印室中取出聚醚醚酮人工骨支架；

步骤7、将打印好的支架放入超声波清洗机中用碱性溶液清洗，直至去除支撑材料，然后分别用丙酮，无水乙醇，去离子水超声波清洗，高纯N₂吹干；

步骤8、将干燥好的人工骨支架放入磁控溅射仪的溅射室腔体内，用银胶粘贴到载物台上，为采用磁控溅射技术在人工骨支架上镀钽涂层做准备；

步骤9、接通电源和冷却水，抽真空到5x10^-5～1x10^-4Pa；

步骤10、打开进气阀，向溅射室内通入Ar气当真空计示数达到0.3～0.8Pa，打开各靶对应的直流电源，使靶起辉，预溅射10-20分钟，清除靶材表面杂质及氧化层；

步骤11、调节功率(80-300W)进行溅射，待辉光正常后，打开挡板，样品加热，旋转台旋转，镀钽涂层开始；

步骤12、镀钽涂层时间30min～60min，镀钽涂层完毕，溅射室放气，关闭电源，取出人工骨支架，将钽涂层多级孔聚醚醚酮支架进行消毒处理后完成全部步骤。

2.按照权利要求1所述钽涂层多级孔聚醚醚酮人工骨支架的3D打印制造方法，其特征在于：所述步骤1中CT扫描采用医用的3D-MicroCT、MRI等其他医学图像采集设备。

3.按照权利要求1所述钽涂层多级孔聚醚醚酮人工骨支架的3D打印制造方法，其特征在于：所述步骤4中所使用聚醚醚酮为丝状聚醚醚酮或粒状聚醚醚酮，所用的材料为碳纤维增强聚醚醚酮或玻璃纤维聚醚醚酮。

4.按照权利要求1所述钽涂层多级孔聚醚醚酮人工骨支架的3D打印制造方法，其特征在于：所述步骤4中，打印系统喷头预热温度340℃～365℃；成形基板预热到110℃～130℃；打印室预热到180℃～230℃。

5.按照权利要求1所述钽涂层多级孔聚醚醚酮人工骨支架的3D打印制造方法，其特征在于：所述步骤6中将打印室温度以5℃-10℃/min的速度逐渐冷却到室温。

6.按照权利要求1所述钽涂层多级孔聚醚醚酮人工骨支架的3D打印制造方法，其特征在于：所述的人工骨支架钽金属涂层的制备，所用的方法可以为化学气相沉积法或热喷涂等物理气相沉积法。