Bastões de tântalo porosos

Os cientistas confirmaram através da cultura celular que os osteoblastos têm uma reação de ligação com o metal tântalo puro e que o tântalo é um metal com biocompatibilidade de longo prazo. Nos últimos anos, o metal de tântalo poroso feito de tântalo tem sido amplamente utilizado no campo da ortopedia. Com uma porosidade geral interconectada de 75 a 80 por cento e um tamanho médio de poro de 430 μm, os implantes de tântalo alcançam uma boa fixação biológica com o osso e são adequados para o crescimento rápido de tecidos no corpo humano. No entanto, devido às limitações do processo de preparação e processamento, os atuais implantes de tântalo porosos têm um canal de poro único e estrutura de poros irregulares e não são controláveis; a distribuição da estrutura dos poros não é uniforme e a conectividade dos poros é pobre, resultando em propriedades mecânicas pobres dos implantes de tântalo porosos correspondentes ao osso humano e desempenho pobre de osteocondutividade e osseointegração, o que limita sua aplicação e desempenho no campo ortopédico.

Nossa fábrica oferece uma haste de tântalo porosa, que pertence ao campo da tecnologia de materiais de implantes humanos. Esta haste de tântalo porosa compreende uma seção roscada e uma seção de poros de vários estágios; a seção roscada tem um comprimento de 30 mm e um diâmetro de 14 m, enquanto a seção de poros de estágios múltiplos tem um comprimento de 70 mm e um diâmetro de 10 mm. A seção roscada e a seção de poros de vários estágios são penetradas por um poro circular tridimensional; o diâmetro do poro circular tridimensional varia de 100 a 1000 μm, e o diâmetro do poro do poro circular é distribuído em um gradiente de pequeno a grande desde a seção roscada até a seção de poros de vários estágios.

A haste tem uma distribuição gradiente de poros tridimensionais, e a distribuição dos poros na haste de tântalo é uniforme e controlável, o que promove a osteocondutividade e a osseointegração, e a estrutura dos poros pode ser ajustada e as propriedades mecânicas, como o módulo de elasticidade pode ser ajustada, o que está mais próximo das propriedades do esqueleto humano, sem o problema de proteção contra estresse. Muitos dados mostram que nossas hastes de tântalo porosas têm uma resistência à compressão de 120-180 MPa, um módulo de elasticidade de 10-20 GPa e uma porosidade de 75-85 por cento.

A seguir estão as etapas específicas.

(1) Construa um modelo tridimensional da haste de tântalo poroso em um modelo de software tridimensional.

(2) Após a direção de impressão do modelo tridimensional obtido e configuração do substrato, colocar em camadas o referido modelo tridimensional, a referida camada compreendendo dividir o modelo tridimensional em múltiplas camadas de estruturas tridimensionais da mesma espessura ao longo da impressão direção, salvando e importando um arquivo no formato correspondente.

(3) Importar o arquivo de formato obtido em uma impressora 3D para impressão 3D para obter hastes de tântalo porosas.

Um modelo 3D da haste de tântalo porosa acima é construído em um modelo de software 3D. Não há nenhuma limitação especial no método de obtenção do modelo 3D, basta usar um software de construção de modelos 3D conhecido pelos versados ​​na técnica, desde que seja possível construir um modelo 3D que corresponda bem ao referido tântalo poroso Cajado.

Depois de obter o modelo tridimensional, determina-se a direção de impressão do modelo tridimensional e define-se o substrato, o modelo tridimensional é então estratificado, que consiste em dividir o modelo tridimensional em várias camadas da mesma espessura ao longo da direção de impressão, salvando e importando o arquivo no formato correspondente.

Não há restrições especiais na direção da impressão, basta que as hastes de tântalo porosas sejam impressas em perfeitas condições. Não há restrições especiais quanto ao material do substrato, qualquer material pode ser usado, especificamente, por exemplo, titânio.

O princípio da impressão 3D é colocar uma camada de pó metálico de tântalo no substrato com um rodo, depois irradiar o pó rapidamente com um feixe de laser sob o controle de um osciloscópio de varredura em um determinado caminho, fazendo com que derreta e solidifique, formando uma camada de cladding metalúrgica, a seguir abaixar o substrato até a mesma altura da espessura da camada única depositada e colocar uma camada de pó para processamento de varredura a laser, repetindo este processo até o final da formação de toda a haste de tântalo.

Após o processo de estratificação, a espessura de cada camada é preferencialmente<0.3 15=" 45=" mm.=" 3d=" printing=" parameters=" preferably=" include=" laser=" and=" substrate=" temperature.=" "="" the="" material="" is="" a="" spherical="" tantalum="" powder="" of="" to="" has="" purity="">99,9 por cento, um teor de oxigênio de<500 a="" sphericity="" of="">90 e uma vazão Hall de<10s>

Entre os parâmetros do laser, o ponto fora de foco positivo é preferencialmente 135 μm, a taxa é preferencialmente 150 mm/s, o espaçamento entre linhas é preferencialmente 0,15 mm e a potência é preferencialmente 250 w.

A temperatura do substrato é de preferência > 60 graus, ainda mais preferencialmente 100 graus.

Não há limitação especial no modelo da impressora 3D, qualquer modelo pode ser usado. Preferencialmente, é utilizada uma impressora 3D com número de modelo fs271m.

O método usa pó de tântalo puro como matéria-prima para a impressão 3D de hastes de tântalo, o que garante a densidade densa das hastes de tântalo sólidas e garante que a haste ta porosa tenha excelentes propriedades mecânicas; combinado com o fato de que a superfície externa das hastes ta porosas tem orifícios redondos com um tamanho de poro gradiente, a biocompatibilidade das hastes de tântalo porosas é melhorada.

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