专利名称:一种可降解镁合金介入支架的制备方法
技术领域:
本发明涉及一种血管、胆管等人体器官介入治疗用介入支架的制备方法,尤其是涉及一种可降解镁合金介入支架的制备方法。
背景技术:
血管介入支架最初应用于经皮血管成形术效果不理想或受损血管的治疗,以及修复旁路搭桥造成的复合型损伤。与单纯的PTCA相比,血管支架植入人体后造成的急性闭塞 和再狭窄的发生率明显降低。由于支架长期与血液接触,材料的血液相容性和生物力学性能的优劣,将直接影响临床应用效果。目前,已经应用于临床的支架绝大部分是由金属制成的,包括316L不锈钢、钛合金、钴基合金、钽基合金、镁合金等。金属支架材料大多力学性能较好,但是随着时间的推移,金属材料逐渐老化、腐蚀,在体液中释放出金属离子,对机体可能产生不良影响。另外,支架在体内长期受到体内应力的作用,在较长时间使用后,可能会发生疲劳断裂。因而,当前研究和发展趋势是研究可降解的介入支架。镁合金的密度低且比强度、比刚度高,特别是具有生物相容性好、弹性模量低、在体内可以逐步降解并被人体有效吸收等特点,近年来,越来越多的镁合金材料被用于外科植入器械(如接骨板、接骨螺钉等)和内科介入器械(如血管内支架等产品)的开发与应用。用作血管支架的镁合金一般含90%以上的镁,力学性能与316L不锈钢相当,是唯一的一种可作生物降解吸收金属支架材料,其植入人体后大约两个月左右可被吸收,释放出的Mg离子对人体无毒副作用。由于可被血液溶解吸收,镁合金支架可以在同一血管病变部位进行多次介入治疗,而不会有支架重叠带来的问题,这对改善病变血管顺应性有积极意义,更重要的是支架植入术后可以采用无创检查随访。2004年,镁合金冠脉支架首次用于人体临床实验并取得了成功。最近,又有一种新的镁合金可降解支架被开发出来,它的成分是Mg-3Al-lRe,研究表明是安全有效的。作为一种可吸收金属支架,镁合金支架具有作为新型支架的潜力,而且降解产物无毒,是金属支架发展的一个重要方向。但镁合金在室温下的塑性很差,在加工制备过程中极易发生氧化,所以镁合金的高端产品的深、精加工,已成为制约镁合金在生物医学工程等高科技领域应用与发展的瓶颈。早期的血管支架部分是用合金丝编织而成的,特别是TiNi合金丝制作的支架多半都是编织成的。后来,临床发现编织的支架精密度和力学性能较差,加工成品率低,于是发展出了管材的激光雕刻技术,采用细径薄壁镁合金管材激光雕刻支架的结构更稳定,不易变形,径向支撑力更强,加工效率更高,且加工过程中可以用气体进行保护可有效控制工件表面的氧化,加工的图形容易变更,进而可以降低支架的制作成本。镁合金非常活泼,表面易大气氧化,和水等多数极性溶剂易发生腐蚀溶解,为镁合金支架的后处理带来了很大的困难。因此,有必要开发生物可降解镁合金血管内支架的加工及后处理技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其方法步骤简单、设计合理、实现方便且使用效果好,能够有效避免支架在加工过程中发生氧化,并且所制备介入支架的尺寸精度高、表面光洁度高且力学性能优良。为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、镁合金毛细管选择所选择的镁合金毛细管为外径Ol. 5mm O 19mm,壁厚0. 2mm Imm,长度20mm IOOmm且直线度< lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为能够生物降解的医用镁合金材料;步骤二、激光雕刻成型先将预先设计并绘制好的所需雕刻成型的介入支架图案导入激光雕刻机;之后,在惰性气体保护下,采用所述激光雕刻机对步骤一中所选择的所述 镁合金毛细管进行精密雕刻,并制得经精密雕刻成型的介入支架;所述激光雕刻机的激光输出功率为20W 50W,激光输出频率为1500Hz 9000Hz,所输出激光的脉宽为0. Ims 0. 5ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与所述镁合金毛细管的被刻蚀表面间的距离为2mm 3mm,切割速度为70mm/min 150mm/min;步骤三、去渣处理将步骤二中所述经精密雕刻成型的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min IOmin后真空干燥;步骤四、一次喷砂处理,其处理过程如下步骤401、喷砂处理采用喷砂机对步骤三中去渣处理后的介入支架进行喷砂处理,喷砂处理时所采用的砂粒由玻璃珠和白色刚玉珠混合形成,且所述砂粒中玻璃珠的体积百分数为10% 30% ;所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目;步骤402、超声清洗将步骤401中喷砂处理后的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min IOmin后真空干燥;步骤五、热处理采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉,对步骤402中真空干燥后的介入支架进行热处理,热处理时间为5min 20min,热处理温度为200°C 400°C ;步骤六、二次喷砂处理,其处理过程如下步骤601、喷砂处理采用喷砂机对步骤五中热处理后的介入支架进行喷砂处理,喷砂处理时所采用的砂粒由玻璃珠和白色刚玉珠混合形成,且所述砂粒中玻璃珠的体积百分数为10% 30% ;所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目;步骤602、超声清洗将步骤601中喷砂处理后的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min IOmin后真空干燥;步骤七、电解抛光处理,其处理过程如下步骤701、电解抛光处理以步骤602中真空干燥后的介入支架作为阳极,以铝棒为阴极进行电解抛光处理;且进行电解抛光处理时,电解温度为_25°C 20°C,电解电压为电压为8V 15V直流电压,电解时间为30s 2min ;所采用的电解液由磷酸和有机溶剂均匀混合形成,且所述电解液中磷酸的体积比为10% 20% ;
步骤702、超声清洗将步骤701中电解抛光处理后的介入支架,放入无水乙醇中超声清洗3min IOmin后真空干燥。上述一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征是步骤一中所述医用镁合金材料为AZ31镁合金或WE43镁合金。上述一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征是步骤二中所述的惰性气体为氩气或氮气。上述一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征是步骤三、步骤402和步骤602中所述呈弱酸性的清洗剂,均由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为(20 10) (70 75) (10 20)的比例均匀混合而成。上述一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征是步骤401和步骤601中所 述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目 +250目。上述一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征是步骤701中所述有机溶剂为甲醇和/或乙醇。上述一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征是步骤701中所述有机溶剂优选为由甲醇和乙醇均匀混合而成的混合溶剂,且所述电解液中甲醇的体积百分比为50% 80%。上述一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征是步骤401中进行喷砂处理时,喷砂距离为25cm 30cm,喷砂角度为30° 45° ,喷砂压力为0. 4MPa±0. 02Mpa,且喷砂时间为40s 55s ;步骤601中进行喷砂处理时,喷砂距离为35cm 40cm,喷砂角度为30° 45。,喷砂压力为0. 4MPa±0. 02Mpa,且喷砂时间为20s 35s。上述一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征是步骤401中进行喷砂处理时,喷砂压力优选为0. 4MPa,且喷砂时间优选为50s ;步骤601中进行喷砂处理时,喷砂压力优选为0. 4MPa,且喷砂时间优选为30s。本发明与现有技术相比具有以下优点I、制备方法步骤简单、实现方便且加工精度高,可得到尺寸精度高的镁合金介入支架。2、所需加工制备血管内支架的图案便于整体设计,所设计的图案容易变更且制备工艺中控制精确、精度高,所选用的原料为生物相容性好的且可生物降解的细径薄壁镁合金无缝金属管材。3、制备方法设计合理,其制备过程主要包括以下步骤一、镁合金毛细管材选择;
二、惰性气体保护下,通过激光雕刻机对镁合金管材进行精密雕刻;三、在混合溶液中进行超声清洗,去除残渣,不仅清洗方便且去渣效果好;四、一次喷砂处理,去除加工毛刺和氧化皮;五、热处理消除镁合金材料内部及激光雕刻加工过程产生的应力;六、二次喷砂处理,增加支架的表面强度;七、电解抛光处理,去除氧化层,降低支架表面粗糙度值,提高抗凝血性能,此时便得到可降解介入支架。4、在加工制备的同时,介入支架的基体保证不被氧化,使得介入支架基体的表面
后处理工艺简单易行。5、根据所用细径薄壁镁合金管材的不同规格,合理的选择激光雕刻机的加工参数,使切割出来的血管内支架表面质量更好,尺寸精度更高,力学性能更优良。
6、由于镁合金非常活泼,其表面易被大气氧化,因而其和水等多数极性溶剂易发生腐蚀溶解,因此采用弱酸的有机溶剂对支架进行表面处理,并根据激光雕刻成型后支架的不同规格合理调整溶剂中溶液的比例和处理时间,能够达到更好的处理效果。7、使用效果好,所制备的介入支架工艺精度高,所需加工的图案容易变更且控制精确,在加工制备的同时,支架基体也能保证不被氧化。因而,本发明能够避免支架在加工过程中发生氧化,得到尺寸精度高、表面强度高且力学性能好的可降解镁合金介入支架。8、适用范围广泛,其镁合金毛细管的激光雕刻精密成型以及雕刻成型后介入支架表面的后续处理工艺,不仅可用于临床中治疗血管狭窄的且能生物降解的镁合金血管内支架的制备,同样可用于冠脉、颅内血管等人体各类血管和非血管介入内支架的制备。综上所述,本发明方法步骤简单、设计合理、实现方便且使用效果好,能够有效避免支架在加工过程中发生氧化,并且所制备介入支架的尺寸精度高、表面强度高且力学性能优良。 下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图I为本发明制备方法的流程框图。
具体实施例方式如图I所示的的一种可降解镁合金介入支架的制备方法,包括以下步骤步骤一、镁合金毛细管选择所选择的镁合金毛细管为外径O I. 5mm O 19mm、壁厚0. 2mm 1mm、长度20mm IOOmm且直线度< lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为能够生物降解的医用镁合金材料。步骤二、激光雕刻成型先将预先设计并绘制好的所需雕刻成型的介入支架图案导入激光雕刻机;之后,在惰性气体保护下,采用所述激光雕刻机对步骤一中所选择的所述镁合金毛细管进行精密雕刻,并制得经精密雕刻成型的介入支架。所述激光雕刻机的激光输出功率为20W 50W,激光输出频率为1500Hz 9000Hz,所输出激光的脉宽为0. Ims 0. 5ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与所述镁合金毛细管的被刻蚀表面间的距离为2mm 3mm,切割速度为70mm/min 150mm/min。所述经精密雕刻成型的介入支架上的图案为由多个两两呈镜面对称的图形组成的管网结构,所述管网结构上的单个网孔为圆形、椭圆形、菱形或燕尾形。步骤三、去渣处理将步骤二中所述经精密雕刻成型的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min IOmin后真空干燥。步骤四、一次喷砂处理,其处理过程如下步骤401、喷砂处理采用喷砂机对步骤三中去渣处理后的介入支架进行喷砂处理,喷砂处理时所采用的砂粒由玻璃珠和白色刚玉珠混合形成,且所述砂粒中玻璃珠的体积百分数为10% 30% ;所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目。步骤402、超声清洗将步骤401中喷砂处理后的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min IOmin后真空干燥。
步骤五、热处理采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉,对步骤402中真空干燥后的介入支架进行热处理,热处理时间为5min 20min,热处理温度为200°C 400°C。步骤六、二次喷砂处理,其处理过程如下步骤601、喷砂处理采用喷砂机对步骤五中热处理后的介入支架进行喷砂处理,喷砂处理时所采用的砂粒由玻璃珠和白色刚玉珠混合形成,且所述砂粒中玻璃珠的体积百分数为10% 30% ;所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目。步骤602、超声清洗将步骤601中喷砂处理后的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min IOmin后真空干燥。步骤七、电解抛光处理,其处理过程如下步骤701、电解抛光处理以步骤602中真空干燥后的介入支架作为阳极,以铝棒 为阴极进行电解抛光处理;且进行电解抛光处理时,电解温度为_25°C 20°C,电解电压为电压为8V 15V直流电压,电解时间为30s 2min ;所采用的电解液由磷酸和有机溶剂均匀混合形成,且所述电解液中磷酸的体积比为10% 20%。步骤702、超声清洗将步骤701中电解抛光处理后的介入支架,放入无水乙醇中超声清洗3min IOmin后真空干燥。实际制备过程中,步骤三、步骤402和步骤602中所述呈弱酸性的清洗剂,均由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为(20 10) (70 75) (10 20)的比例均匀混合而成。具体清洗时,也可以采用其它类型的弱酸性清洗剂。步骤401中进行喷砂处理时,喷砂距离为25cm 30cm,喷砂角度为30。 45。,喷砂压力为0. 4MPa±0. 02Mpa,且喷砂时间为40s 55s ;步骤601中进行喷砂处理时,喷砂距离为35cm 40cm,喷砂角度为30。 45。,喷砂压力为0. 4MPa±0. 02Mpa,且喷砂时间为 20s 35s。实际进行电解抛光处理时,步骤701中所述有机溶剂为甲醇和/或乙醇,也可采用其它类型的有机溶剂。实施例I本实施例中,所采用的可降解镁合金介入支架的制备方法,包括以下步骤步骤一、镁合金毛细管选择所选择的镁合金毛细管为外径2mm、壁厚0. 2mm、长度30mm且直线度lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为AZ31镁合金材料。步骤二、激光雕刻成型先将预先设计并绘制好的所需雕刻成型的介入支架图案导入激光雕刻机;之后,在惰性气体保护下,采用所述激光雕刻机对步骤一中所选择的所述镁合金毛细管进行精密雕刻,并制得经精密雕刻成型的介入支架。本实施例中,所述惰性气体为氩气。所述激光雕刻机的激光输出功率为25W,激光输出频率为1500Hz,所输出激光的脉宽为0. Ims ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与所述镁合金毛细管的被刻蚀表面间的距离为2mm,切割速度为70mm/min。步骤三、去渣处理将步骤二中所述经精密雕刻成型的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min后真空干燥。步骤四、一次喷砂处理,其处理过程如下步骤401、喷砂处理采用喷砂机对步骤三中去渣处理后的介入支架进行喷砂处理,喷砂处理时所采用的砂粒由玻璃珠和白色刚玉珠混合形成,且所述砂粒中玻璃珠的体积百分数为10%;所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目 +250目。实际进行喷砂处理时,所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均过180目筛便可。本步骤中,进行喷砂处理时,喷砂距离为25cm,喷砂角度为30°,喷砂压力为0. 4MPa,且喷砂时间为50s。步骤402、超声清洗将步骤401中喷砂处理后的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min后真空干燥。步骤五、热处理采用真空炉对步骤402中真空干燥后的介入支架进行真空热处理,热处理时间为20min,热处理温度为200°C。步骤六、二次喷砂处理,其处理过程如下·步骤601、喷砂处理采用喷砂机对步骤五中热处理后的介入支架进行喷砂处理,喷砂处理时所采用的砂粒由玻璃珠和白色刚玉珠混合形成,且所述砂粒中玻璃珠的体积百分数为10% ;所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目 +250目。本步骤中,进行喷砂处理时,喷砂距离为35cm,喷砂角度为30°,喷砂压力为
0.4MPa,且喷砂时间为30s。步骤602、超声清洗将步骤601中喷砂处理后的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min后真空干燥。步骤七、电解抛光处理,其处理过程如下步骤701、电解抛光处理以步骤602中真空干燥后的介入支架作为阳极,以铝棒为阴极进行电解抛光处理;且进行电解抛光处理时,电解温度为_25°C,电解电压为电压为8V直流电压,电解时间为30s。所采用的电解液由磷酸和有机溶剂均匀混合形成,且所述电解液中磷酸的体积比为10%。所述有机溶剂为由甲醇和乙醇均匀混合而成的混合溶剂,且所述电解液中甲醇的体积百分比为60%。步骤702、超声清洗将步骤701中电解抛光处理后的介入支架,放入无水乙醇中超声清洗3min后真空干燥。本实施例中,步骤三、步骤402和步骤602中所采用的呈弱酸性的清洗剂均由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为20 70 10的比例均匀混合而成,其中所采用的水为去离子水。实施例2本实施例中,与实施例I不同的是步骤一中所选择的镁合金毛细管为外径O 19mm、壁厚1mm、长度IOOmm且直线度为lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为WE43镁合金材料;步骤二中进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光输出功率为50W,激光输出频率为9000Hz,所输出激光的脉宽为0. 5ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与被刻蚀表面间的距离为3mm,切割速度为150mm/min ;步骤401中进行喷砂处理时,喷砂距离为30cm,喷砂角度为45°,喷砂压力为0. 38MPa,且喷砂时间为55s ;步骤五中进行热处理时,采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉进行热处理,热处理时间为20min,热处理温度为400°C ;步骤601中进行喷砂处理时,喷砂距离为40cm,喷砂角度为45°,喷砂压力为0. 38MPa,且喷砂时间为35s ;步骤401和步骤601中喷砂处理时,所采用砂粒中玻璃珠的体积百分数为30% ;步骤三、步骤402和步骤602中所采用的呈弱酸性的清洗剂由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为15 75 10的比例均匀混合而成,其中所采用的水为去离子水,且超声清洗时间均为IOmin ;步骤701中进行电解抛光处理时,电解温度为20°C,电解电压为电压为15V直流电压,电解时间为2min。所采用电解液中磷酸的体积比为15%,所述有机溶剂为由甲醇和乙醇均匀混合而成的混合溶剂,且所述电解液中甲醇的体积百分比为50% ;步骤702中,超声清洗时间为lOmin。本实施例中,其余方法步骤和工艺参数均与实施例I相同。实施例3本实施例中,与实施例I不同的是步骤一中所选择的镁合金毛细管为外径O 10mm、壁厚0. 5mm、长度50mm且直线度为lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为AZ 31镁合金材料;步骤二中进行激光雕刻时,在氮气保护下进行,且所述激光雕刻机的激光输出功率为40W,激光输出频率为7000Hz,所输出激光的脉宽为0. 4ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与被刻蚀表面间的距离为3mm,切割速度为 100mm/min ;步骤401中进行喷砂处理时,喷砂距离为28cm,喷砂角度为35°,喷砂压力为
0.42MPa,且喷砂时间为40s ;步骤五中进行热处理时,采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉进行热处理,热处理时间为lOmin,热处理温度为300°C ;步骤601中进行喷砂处理时,喷砂距离为38cm,喷砂角度为35°,喷砂压力为0. 42MPa,且喷砂时间为20s ;步骤401中喷砂处理时,所采用砂粒中玻璃珠的体积百分数为15%;步骤601中喷砂处理时,所采用砂粒中玻璃珠的体积百分数为20% ;步骤三、步骤402和步骤602中所采用的呈弱酸性的清洗剂由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为15 75 10的比例均匀混合而成,步骤三和步骤602中超声清洗时间均为6min,步骤402中超声清洗时间为7min ;步骤701中进行电解抛光处理时,电解温度为0°C,电解电压为电压为IOV直流电压,电解时间为30s ;所采用电解液中磷酸的体积比为15%,所述有机溶剂为由甲醇和乙醇均匀混合而成的混合溶剂,且所述电解液中甲醇的体积百分比为70% ;步骤702中,超声清洗时间为4min。本实施例中,其余方法步骤和工艺参数均与实施例I相同。实施例4本实施例中,与实施例I不同的是步骤一中所选择的镁合金毛细管为外径O 10mm、壁厚0. 4mm、长度30mm且直线度为lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为WE43镁合金材料;步骤二中进行激光雕刻时,在氩气保护下进行,且所述激光雕刻机的激光输出功率为35W,激光输出频率为5000Hz,所输出激光的脉宽为0. 3ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与被刻蚀表面间的距离为2mm,切割速度为90mm/min ;步骤401中进行喷砂处理时,喷砂距离为26cm,喷砂角度为38°,喷砂压力为0. 4MPa,且喷砂时间为45s ;步骤五中进行热处理时,采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉进行热处理,热处理时间为20min,热处理温度为400°C ;步骤601中进行喷砂处理时,喷砂距离为36cm,喷砂角度为38°,喷砂压力为0. 4MPa,且喷砂时间为25s ;步骤401中喷砂处理时,所采用砂粒中玻璃珠的体积百分数为30% ;步骤601中喷砂处理时,所采用砂粒中玻璃珠的体积百分数为25% ;步骤三、步骤402和步骤602中所采用的呈弱酸性的清洗剂由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为15 75 10的比例均匀混合而成,步骤三和步骤402中超声清洗时间均为5min,步骤602中超声清洗时间为4min ;步骤701中进行电解抛光处理时,电解温度为_20°C,电解电压为电压为IOV直流电压,电解时间为30s ;所采用电解液中磷酸的体积比为15%,所述有机溶剂为由甲醇和乙醇均匀混合而成的混合溶剂,且所述电解液中甲醇的体积百分比为80% ;步骤702中,超声清洗时间为3min,且也可以采用其它与镁不发生反应的清洗剂进行超声清洗。本实施例中,其余方法步骤和工艺参数均与实施例I相同。实施例5本实施例中,与实施例I不同的是步骤一中所选择的镁合金毛细管为外径O 10mm、壁厚0. 4mm、长度40mm且直线度为lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为AZ 31镁合金材料;步骤二中进行激光雕刻时,在氮气保护下进行,且所述激光雕刻机的激光输出功率为35W,激光输出频率为6000Hz,所输出激光的脉宽为0. 2ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与被刻蚀表面间的距离为2mm,切割速度为IOOmm/min ;步骤五中进行热处理时,采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉进行热处理,热处理时间为lOmin,热处理温度为300°C ;步骤401中喷砂处理时,所采用砂粒中玻璃珠的体 积百分数为20% ;步骤601中喷砂处理时,所采用砂粒中玻璃珠的体积百分数为10% ;步骤
三、步骤402和步骤602中所采用的呈弱酸性的清洗剂由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为10 : 70 : 20的比例均匀混合而成,步骤三和步骤602中超声清洗时间均为5min,步骤402中超声清洗时间为4min ;步骤701中进行电解抛光处理时,电解温度为_10°C,电解电压为电压为IOV直流电压,电解时间为50s ;所采用电解液中磷酸的体积比为13%,所述有机溶剂为由甲醇和乙醇均匀混合而成的混合溶剂,且所述电解液中甲醇的体积百分比为80% ;步骤702中,超声清洗时间为4min,且也可以采用其它与镁不发生反应的清洗剂进行超声清洗。本实施例中,其余方法步骤和工艺参数均与实施例I相同。实施例6本实施例中,与实施例I不同的是步骤一中所选择的镁合金毛细管为外径O 12mm、壁厚0. 6mm、长度60mm且直线度为lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为AZ31镁合金材料;步骤二中进行激光雕刻时,在氮气保护下进行,且所述激光雕刻机的激光输出功率为20W,激光输出频率为1700Hz,所输出激光的脉宽为0. 2ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与被刻蚀表面间的距离为2. 5mm,切割速度为120mm/min;步骤五中进行热处理时,采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉进行热处理,热处理时间为5min,热处理温度为300°C;步骤401中喷砂处理时,所采用砂粒中玻璃珠的体积百分数为25% ;步骤601中喷砂处理时,所采用砂粒中玻璃珠的体积百分数为15% ;步骤三、步骤402和步骤602中所采用的呈弱酸性的清洗剂由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为12 72 16的比例均匀混合而成;步骤701中进行电解抛光处理时,电解温度为10°C,电解电压为电压为12V直流电压,电解时间为90s ;所采用电解液中磷酸的体积比为18%,所述有机溶剂为由甲醇和乙醇均匀混合而成的混合溶剂,且所述电解液中甲醇的体积百分比为62%。本实施例中,其余方法步骤和工艺参数均与实施例I相同。实施例I本实施例中,与实施例I不同的是步骤一中所选择的镁合金毛细管为外径O I. 5mm、壁厚0. 3mm、长度20mm且直线度为lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为AZ31镁合金材料;步骤二中进行激光雕刻时,在氮气保护下进行,且所述激光雕刻机的激光输出功率为22W,激光输出频率为2000Hz,所输出激光的脉宽为0. 2ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与被刻蚀表面间的距离为2. 5mm,切割速度为85mm/min ;步骤五中进行热处理时,采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉进行热处理,热处理时间为15min,热处理温度为350°C;步骤三、步骤402和步骤602中所采用的呈弱酸性的清洗剂由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为18 75 7的比例均匀混合而成;步骤701中进行电解抛光处理时,电解温度为15°C,电解电压为电压为IOV直流电压,电解时间为70s ;所采用电解液中磷酸的体积比为20%,所述有机溶剂为由甲醇和乙醇均匀混合而成的混合溶剂,且所述电解液中甲醇的体积百分比为75%。本实施例中,其余方法步骤和工艺参数均与实施例I相同。实施例8本实施例中,与实施例I不同的是步骤一中所选择的镁合金毛细管为外径θ 16mm、壁厚0. 8mm、长度85mm且直线度为lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为AZ31镁合金材料;步骤二中进行激光雕刻时,在氮气保护下进行,且所述激光雕刻机的激光输出功率为45W,激光输出频率为8000Hz,所输出激光的脉宽为0. 2ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与被刻蚀表面间的距离为2. 5mm,切割速度为90mm/min ;步骤五中进行热处理时,采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉进行热处理,热处理时间为lOmin,热处理温度为350°C;步骤三、步骤402和步骤602中所采用的呈弱酸性的清洗剂由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为16 72 12的比例均匀混合而成;步骤701中进行电解抛光处理时,电解温度为10°C,电解电压为电压为12V直流电压,电解时间为90s ;所采用电解液中磷酸的体积比为18%,所述有机溶剂为甲醇。本实施例中,其余方法步骤和工艺参数均与实施例I相同。实施例9本实施例中,与实施例I不同的是步骤一中所选择的镁合金毛细管为外径θ 18mm、壁厚0. 9mm、长度90mm且直线度为lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为AZ31镁合金材料;步骤二中进行激光雕刻时,在氮气保护下进行,且所述激光雕刻机的激光输出功率为45W,激光输出频率为3000Hz,所输出激光的脉宽为0. 2ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与被刻蚀表面间的距离为2. 5mm,切割速度为80mm/min ;步骤五中进行热处理时,采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉进行热处理,热处理时间为15min,热处理温度为250°C ;步骤701中进行电解抛光处理时,电解温度为_5°C,电解电压为电压为9V直流电压,电解时间为40s ;所采用电解液中磷酸的体积比为15%,所述有机溶剂为乙醇。本实施例中,其余方法步骤和工艺参数均与实施例I相同。以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤 步骤一、镁合金毛细管选择所选择的镁合金毛细管为外径¢1.5111111 ¢19111111,壁厚0.2mm Imm,长度20mm IOOmm且直线度< lmm/m的镁合金无缝管;所述镁合金无缝管的材质为能够生物降解的医用镁合金材料; 步骤二、激光雕刻成型先将预先设计并绘制好的所需雕刻成型的介入支架图案导入激光雕刻机;之后,在惰性气体保护下,采用所述激光雕刻机对步骤一中所选择的所述镁合金毛细管进行精密雕刻,并制得经精密雕刻成型的介入支架; 所述激光雕刻机的激光输出功率为20W 50W,激光输出频率为1500Hz 9000Hz,所输出激光的脉宽为0. Ims 0. 5ms ;且进行激光雕刻时,所述激光雕刻机的激光发射口与所述镁合金毛细管的被刻蚀表面间的距离为2mm 3mm,切割速度为70mm/min 150mm/min; 步骤三、去渣处理将步骤二中所述经精密雕刻成型的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min IOmin后真空干燥; 步骤四、一次喷砂处理,其处理过程如下 步骤401、喷砂处理采用喷砂机对步骤三中去渣处理后的介入支架进行喷砂处理,喷砂处理时所采用的砂粒由玻璃珠和白色刚玉珠混合形成,且所述砂粒中玻璃珠的体积百分数为10% 30% ;所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目; 步骤402、超声清洗将步骤401中喷砂处理后的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min IOmin后真空干燥; 步骤五、热处理采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉,对步骤402中真空干燥后的介入支架进行热处理,热处理时间为5min 20min,热处理温度为200°C 400°C ;步骤六、二次喷砂处理,其处理过程如下 步骤601、喷砂处理采用喷砂机对步骤五中热处理后的介入支架进行喷砂处理,喷砂处理时所采用的砂粒由玻璃珠和白色刚玉珠混合形成,且所述砂粒中玻璃珠的体积百分数为10% 30% ;所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目; 步骤602、超声清洗将步骤601中喷砂处理后的介入支架,放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min IOmin后真空干燥; 步骤七、电解抛光处理,其处理过程如下 步骤701、电解抛光处理以步骤602中真空干燥后的介入支架作为阳极,以铝棒为阴极进行电解抛光处理;且进行电解抛光处理时,电解温度为_25°C 20°C,电解电压为电压为8V 15V直流电压,电解时间为30s 2min ;所采用的电解液由磷酸和有机溶剂均匀混合形成,且所述电解液中磷酸的体积比为10% 20% ; 步骤702、超声清洗将步骤701中电解抛光处理后的介入支架,放入无水乙醇中超声清洗3min IOmin后真空干燥。
2.按照权利要求I所述的一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于步骤一中所述医用镁合金材料为AZ31镁合金或WE43镁合金。
3.按照权利要求I或2所述的一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于步骤二中所述的惰性气体为氩气或氮气。
4.按照权利要求I或2所述的一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于步骤三、步骤402和步骤602中所述呈弱酸性的清洗剂,均由硝酸、无水乙醇和水按照体积比为(20 10) (70 75) (10 20)的比例均匀混合而成。
5.按照权利要求I或2所述的一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于步骤401和步骤601中所述玻璃珠和白色刚玉珠的粒度均为-180目 +250目。
6.按照权利要求I或2所述的一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于步骤701中所述有机溶剂为甲醇和/或乙醇。
7.按照权利要求6所述的一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于步骤701中所述有机溶剂优选为由甲醇和乙醇均匀混合而成的混合溶剂,且所述电解液中甲醇的体积百分比为50% 80%。
8.按照权利要求I或2所述的一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于步骤401中进行喷砂处理时,喷砂距离为25cm 30cm,喷砂角度为30° 45°,喷砂压力为0. 4MPa±0. 02Mpa,且喷砂时间为40s 55s ;步骤601中进行喷砂处理时,喷砂距离为35cm 40cm,喷砂角度为30。 45。,喷砂压力为0. 4MPa±0. 02Mpa,且喷砂时间为20s 35s。
9.按照权利要求8所述的一种可降解镁合金介入支架的制备方法,其特征在于步骤401中进行喷砂处理时,喷砂压力优选为0. 4MPa,且喷砂时间优选为50s ;步骤601中进行喷砂处理时,喷砂压力优选为0. 4MPa,且喷砂时间优选为30s。
全文摘要
本发明公开了一种可降解镁合金介入支架的制备方法,该方法包括以下步骤一、镁合金毛细管选择;二、激光雕刻成型;三、去渣处理;四、一次喷砂处理,且喷砂处理后放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min~10min后真空干燥;五、热处理采用真空炉或在氩气保护下采用热处理炉进行热处理,热处理时间为5min~20min,热处理温度为200℃~400℃;六、二次喷砂处理,且喷砂处理后放入呈弱酸性的清洗剂中超声清洗3min~10min后真空干燥;七、电解抛光处理。本发明方法步骤简单、设计合理、实现方便且使用效果好,能有效避免支架在加工过程中发生氧化,并且所制备介入支架的尺寸精度高、表面光洁度高且力学性能优良。
文档编号A61F2/91GK102973342SQ20121054370
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月8日 优先权日2012年12月8日
发明者刘春潮, 于振涛, 余森, 韩建业, 牛金龙, 袁思波 申请人:西北有色金属研究院