[发明专利]一种血管支架用锌合金细径薄壁毛细管材的成型加工方法

说明书

本发明公开一种血管支架用锌合金细径薄壁毛细管材的成型加工方法，步骤如下：在不经过热处理的前提下，在挤压比50‑200，模具预热到200℃‑400℃的情况下，对铸态锌合金坯料直接进行热挤压加工，得到外径为2.0 mm‑3.50 mm、壁厚为0.20 mm‑0.35 mm的管材坯料，然后对管坯采用连续冷拉拔加工工艺进行减径和减壁处理，从而生产出外径为1.50mm‑2.80mm、壁厚为0.05mm‑0.20mm的细径薄壁毛细管材。本发明加工方法成本低，加工毛细管材尺寸精度高，平直度高，管壁厚度尺寸误差在10μm以内；制备所得血管支架用锌合金细径薄壁毛细管材组织均匀，腐蚀均匀；毛细管材的延伸率在15%以上，抗拉强度210MPa‑300MPa，优良性能。

技术领域

本发明属于金属材料制造方法技术领域，具体涉及一种针对医疗器械行业的血管支架用锌合金细径薄壁毛细管材的成型加工方法。

背景技术

当今社会，心血管疾病已是导致人类死亡的主要原因之一。据世界卫生组织预计，到 2030 年，每年因患心血管疾病死亡的人数将会达到2360万。近几年，介入医学工程器械产业迅猛发展，制造技术有了长足的进步，为解决传统金属支架的局限性，生物体内可降解吸收材料正成为研究和开发的重点，该材料植入体内后在一定时间内可以支撑管腔，保持血管畅通，在完成病理作用后可以逐渐降解至消失，从而有效防止血管扩张后的急性闭塞和再狭窄。

锌是人体必需微量元素之一，在机体内参与所有生理代谢过程，锌除了在多种金属酶、转录因子及其他蛋白中起着催化或构建作用外，还以神经递质或调质样的形式发挥其功能。关键是锌还能迅速进入内皮细胞，维持内皮细胞的完整性，降低血管对动脉粥样硬化的易感性。锌基合金相较于聚乳酸来说具有优异的力学性能及可显影性，同时具有良好的生物相容性；与镁相比，金属锌及其合金不但具有良好的生物相容性，而且由于其更高的腐蚀电位，因而降解性能要优于镁基合金；锌基合金的降解速率比聚乳酸降解快，比镁合金降解慢，降解速率与血管的功能重建更适配，更加符合临床介入治疗的需求，有望发展成为新型生物医用可降解血管支架材料。

目前，高精度细径毛细管材是用途非常广泛的医疗器械材料，是生产加工各种支架产品及其他相关器械产品的核心原料，因此开发可降解锌合金金属管材具有重要的实用价值和科学意义。由于锌的密排六方结构和其较差的力学性能，锌合金薄壁细径微管加工工艺一直是一个难点，制备的毛细管材长度有限、壁厚不均匀、平直度差，而且性能低，极难通过激光切割成临床医用的冠脉支架。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种血管支架用锌合金细径薄壁毛细管材的成型加工方法，采用该方法加工得到的毛细管尺寸精度高，平直度好，管壁厚度尺寸误差在10 μm以内，且性能好。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种血管支架用锌合金细径薄壁毛细管材的成型加工方法，其包括如下步骤：

1）锌合金坯料进行挤压加工：在不经过热处理的前提下，在挤压比50-200，模具预热到200℃- 400℃的情况下，对铸态锌合金坯料直接进行热挤压加工；

2）毛细管材的挤出速率：通过热挤压（毛细管材的初始挤出速率为15 cm/s-20cm/s，然后坯料不断硬化，挤出速率逐渐减小至1mm/s-8mm/s保持稳定）加工得到外径为2.0mm-3.50mm、壁厚为0.20mm-0.35mm的毛细管材，挤压后的毛细管材在空气中冷却至室温；

3）毛细管材的热处理：对冷却后的毛细管材于100℃-150℃退火保温处理20 min-30 min，再结晶退火以消除加工硬化，使其便于后续拉拔加工；

4）根据所需毛细管材的尺寸要求，采用无芯轴连续冷拉拔的方式对毛细管材进行减径，单道次减小管材外径0.02 mm -0.12 mm，减径后管材外径为1.5mm-3.0mm；