本發(fā)明涉及支架制造,具體涉及一種基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架及其制備方法。
背景技術:
1、目前,解決良性或惡性食道緊縮的常用方法是植入超彈性tini支架。超彈性tini支架是利用tini冷拔絲,基于傳統(tǒng)編織工藝,后覆硅膠膜定型制得的。該支架存在工藝門檻高、制造耗時等不足。
2、3d打印技術的出現為取代現有編織工藝,簡單快速地制備超彈性tini支架提供了契機。然而,利用3d打印技術復刻現有超彈性tini支架仍面臨著重大的挑戰(zhàn)。這是因為:編織型支架的細線之間不形成節(jié)點,造成了3d打印模型難以成形。
3、為了解決上述難題,本專利公開了一種基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架及其制備方法。
技術實現思路
1、本發(fā)明要解決的技術問題是:用于簡單快速地制造超彈性ti-ni編織型支架。
2、一種基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架,包括:若干數量相同的第一合金絲材以及第二合金絲材;
3、若干根所述第一合金絲材均勻等距的以空間直角坐標系z軸為旋轉軸順時針螺旋延伸,若干根所述第二合金絲材均勻等距的以所述旋轉軸逆時針螺旋延伸,以構成直徑d的圓筒狀交叉編織型支架;
4、所述編織型支架兩端截止在第一合金絲材和第二合金絲材交叉連接點處,除去所述編織型支架兩端外的其余交叉位置處為未連接狀態(tài),所述未連接狀態(tài)的交叉位置由以下方式形成:每一根所述第一合金絲材上下交錯依次穿過若干第二合金絲材,每一根所述第二合金絲材上下交錯依次穿過若干第一合金絲材;
5、處于所述未連接狀態(tài)的交叉位置處的第一合金絲材與第二合金絲材,沿垂直于所述旋轉軸的平面方向上的相對表面之間的最短距離為1mm-1.3mm,以確保所述編織型支架在選區(qū)激光融化成形過程中經過酸洗實現交叉位置處的第一合金絲材與第二合金絲材分離。
6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,所述第一合金絲材與第二合金絲材數量相同且數量范圍為8-10。
7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,所述第一合金絲材與第二合金絲材尺寸相同,所述第一合金絲材截面為圓形且直徑為0.3-0.4mm。
8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,所述直徑d為10-15mm。
9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,所述第一合金絲材與垂直于所述旋轉軸的平面之間的夾角為θ°,所述第二合金絲材與垂直于所述旋轉軸的平面之間的夾角為(180-θ)°,所述夾角θ的范圍為45-70。
10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,所述第一合金絲材以及第二合金絲材金屬組成相同且均包含ti金屬以及ni金屬,所述第一合金絲材以及第二合金絲材內ni金屬質量占比為50.5%-51%。
11、一種用于制備上述基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架的方法,包括以下步驟:
12、s1:利用建模軟件根據所述編織型支架確定的結構模型生成打印模型;
13、s2:利用切片軟件對所述打印模型進行切片,生成打印文件;
14、s3:對所述第一合金絲材以及第二合金絲材的材料球粉進行配比,并添加到用于所述編織型支架成形的激光成形打印裝置中,所述材料球粉的粒徑<53μm;
15、s4:所述激光成形打印裝置根據所述打印文件進行編織型支架的打印,直至完成編織型支架原體,此時,所述編織型支架原體中對應所述打印模型中未連接狀態(tài)的所述交叉位置的第一合金絲材與第二合金絲材相互接觸;
16、s5:對所述編織型支架原體進行退火,并在退火后進行淬火;
17、s6:將淬火后的所述編織型支架原體放置于酸洗液中酸洗形成酸洗后支架,基于所述打印模型中,處于所述未連接狀態(tài)的交叉位置處的第一合金絲材與第二合金絲材,沿垂直于所述旋轉軸的平面方向上的相對表面之間的最短距離為1mm-1.3mm,通過所述酸洗去除所述第一合金絲材以及第二合金絲材表面附著的材料球,使得所述酸洗后支架中對應所述打印模型中未連接狀態(tài)的交叉位置處的第一合金絲材與第二合金絲材分離,隨后,對所述酸洗后支架進行清洗去除酸洗液獲得最終的超彈性ti-ni編織型支架。
18、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,所述s3具體包括以下步驟:
19、s3.1:對所述第一合金絲材以及第二合金絲材的材料球粉進行配比,所述第一合金絲材以及第二合金絲材金屬組成相同且均包含ti金屬以及ni金屬,所述材料粉球中ni金屬含量介于50.5-51.0at.%之間,所述材料球粉的粒徑<53μm;
20、s3.2:根據所述材料粉球中ni金屬含量準備ti金屬球粉以及ni金屬球粉;
21、s3.3:將準備的所述ti金屬球粉以及ni金屬球粉根據材料粉球中ni金屬含量添加到用于所述編織型支架成形的激光成形打印裝置中。
22、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,所述s5中對所述編織型支架原體進行退火具體包括:
23、利用氫焰對所述編織型支架原體密封在氣壓小于10-3pa的真空石英管中,將所述真空石英管放置于850-1000℃環(huán)境中進行退火,所述退火時間2-12h。
24、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案,所述s6中將淬火后的所述編織型支架原體放置于酸洗液中酸洗形成酸洗后支架具體包括:
25、將所述酸洗液放置于超聲清洗容器中,將淬火后的所述編織型支架原體放置于酸洗液中酸洗形成酸洗后支架,所述酸洗持續(xù)時間10-13min,所述酸洗液包含純水、硝酸、氫氟酸,所述純水、硝酸、氫氟酸在所述酸洗液中質量占比為50:43:7。
26、本發(fā)明的有益效果體現在:
27、1、本發(fā)明通過設置特殊的第一合金絲材與第二合金絲材的間距,使得第一合金絲材與第二合金絲材在打印過程中形成了接觸面積極小的“弱連接”;該連接起到了穩(wěn)定結構、促使模型成形的關鍵作用。
28、2、該“弱連接”在后續(xù)酸洗中被去除,使得支架轉變?yōu)闊o節(jié)點的編織型支架。
29、3、本發(fā)明通過退火調整了ti-ni的馬氏體相變溫度,使得編織型支架具有室溫超彈性。
1.一種基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架,包括:若干數量相同的第一合金絲材以及第二合金絲材,其特征在于:
2.根據權利要求1所述的一種基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架,其特征在于:所述第一合金絲材與第二合金絲材數量相同且數量范圍為8-10。
3.根據權利要求1所述的一種基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架,其特征在于:所述第一合金絲材與第二合金絲材尺寸相同,所述第一合金絲材截面為圓形且直徑為0.3-0.4mm。
4.根據權利要求3所述的一種基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架,其特征在于:所述直徑d為10-15mm。
5.根據權利要求1所述的一種基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架,其特征在于:所述第一合金絲材與垂直于所述旋轉軸的平面之間的夾角為θ°,所述第二合金絲材與垂直于所述旋轉軸的平面之間的夾角為(180-θ)°,所述夾角θ的范圍為45-70。
6.根據權利要求1所述的一種基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架,其特征在于:所述第一合金絲材以及第二合金絲材金屬組成相同且均包含ti金屬以及ni金屬,所述第一合金絲材以及第二合金絲材內ni金屬質量占比為50.5%-51%。
7.一種用于制備如權利要求1-6任意一項所述的基于選區(qū)激光融化成形技術的超彈性ti-ni編織型支架的方法,其特征在于:包括以下步驟:
8.根據權利要求7所述方法,其特征在于:所述s3具體包括以下步驟:
9.根據權利要求7所述方法,其特征在于:所述s5中對所述編織型支架原體進行退火具體包括:
10.根據權利要求7所述方法,其特征在于:所述s6中將淬火后的所述編織型支架原體放置于酸洗液中酸洗形成酸洗后支架具體包括: