[实用新型]制造人工实心骨的装置

说明书

一种利用金属3D打印技术来制造人工实心骨的装置，包括：使用金属3D打印技术且优选用钴铬合金和激光烧结来形成具有特定的变化形状和密度的实心骨；在打印和形成所述实心骨时对所述实心骨的优选约80％的表面进行同步的切削加工操作，以使所述实心骨具有以下的表面粗糙度：Ry<1～2μm或以下；以及对所述实心骨的至少一接触表面进行同步的打磨操作，以使所述接触表面具有以下的表面粗糙度：A4级＝Ra0.063μm或以下。

技术领域

本实用新型涉及人工实心骨，更具体地说，涉及一种利用金属3D打印技术来制造人工实心骨的装置和方法。

背景技术

在使用人工实心骨(例如足踝)的治疗方法中，会用以塑胶制作的人工实心骨来替代人体的实心骨。由于实心骨一般位于承受较大重力的地方,所以一般塑胶人工骨的使用时间为8-12月，之后需要再做手术来进行更换。

此外，实心骨因为要承受较大重力及常常会和其它骨发生磨擦,所以其接触面要足够光滑,其中表面粗糙度Ry需要达到1～2μm或以下.所以利用现有金属3D打印方法制作的人工实心骨未能适用。

由于现有的使用人工实心骨的医疗方法会对病人造成风险、痛楚和额外的成本花费,所以都不是理想的方案。

实用新型内容

公开了一种制造人工实心骨的方法，包括：

使用金属3D打印技术且优选用钴铬合金和直接金属激光烧结来形成具有特定的变化形状和密度的实心骨；

在打印和形成所述实心骨后对所述实心骨的优选约80％的表面进行同步的切削加工操作，以使所述实心骨具有以下的表面粗糙度：Ry&lt;1～2μm或以下；以及

对所述实心骨的至少一接触表面进行同步的打磨操作，以使所述接触表面具有以下的表面粗糙度：A4级＝Ra0.063μm或以下。

在一些实施例中，打印和形成所述实心骨包括在所述实心骨的顶部和/或底部形成有助于所述实心骨的后续加工操作的延伸部分，所述延伸部分优选为柱体部分，包括直径为8mm和长度为8～10mm的圆柱体部分，所述柱体部分的轴线与所述实心骨的中轴线平行和/或重合；和/或所述柱体部分配置成与进行后续加工操作的加工机耦合以进行要求的加工操作。

在一些其它实施例中，所述实心骨包括第一密度部分和密度比所述第一密度部分低的第二密度部分，其中所述第一密度部分可优选地通过进行额外的烧结操作来达到比所述第二密度部分较高的密度；和/或所述第二密度部分优选地配置成具有网格结构来达到比所述第一密度部分较低的密度；和/或所述第一密度部分优选地位于所述第二密度部分的外围；所述第一密度部分优选地具有99.5％或以上的相对密度以及所述第二密度部分优选地具有90％或以上的相对密度。

在一些实施例中，所述实心骨为足踝骨；和/或所述钴铬合金包括Co-Cr-Mo和/或Co-Cr-W-Ni。

本实用新型还公开了一种用于制造人工实心骨的装置，包括：

金属3D打印机单元，其优选用钴铬合金和直接金属激光烧结来形成具有特定的变化形状和密度的实心骨；

与所述金属3D打印机单元可操作地连接的切削加工单元，其在所述金属3D打印机单元打印和形成所述实心骨后对所述实心骨的优选约80％的表面进行同步的切削加工操作，以使所述实心骨具有以下的表面粗糙度：Ry&lt;1～2μm或以下；

与所述切削加工单元可操作地连接的打磨单元，其对所述实心骨的至少一接触表面进行同步的打磨操作，以使所述接触表面具有以下的表面粗糙度：A4级＝Ra0.063μm或以下。