一种具有转子窝的钛合金医疗股骨关节锻件的制作方法

本发明属于医疗材料技术领域，涉及人造股骨假体，具体涉及一种具有转子窝的钛合金医疗股骨关节。

背景技术：

股骨是人体中最大的长管状骨，可分为一体两端。上端朝向内上方，其末端膨大呈球形，叫股骨头，与髋臼相关节。头的中央稍下方，有一小凹，叫做股骨头凹，为股骨头韧带的附着处。头的外下方较细的部分称股骨颈。颈与体的夹角称颈干角，男性平均132°，女性平均127°。颈体交界处的外侧，有一向上的隆起，叫做大转子，其内下方较小的隆起叫做小转子。大转子的内侧面有一凹陷称为转子窝(又叫梨状窝)。大、小转子间，前有转子间线，后有转子间嵴相连。两者之间称股骨粗隆间，是骨折多发处。股骨是人体最长、最结实的长骨，其长度约占身高的1/4。

医疗股骨关节由于材料、产品结构的特殊性，工艺各不相同，目前有机加成型的，有线切割再机加成型等。前两种方式对于产品成型，从材料方面考虑都会造成大的浪费，产品周期较长，加工效率低，成本增加；其次无论是机加成型的，还是线切割再机加成型，都是延续原材料的直接加工成型，从材料的属性考虑，材料的显微组织的晶粒度不够致密，降低了产品各项性能的指标，从而降低了产品的使用年限；再者医用钛合金股骨关节锻造工艺的复杂性，使得该类产品能固化工艺，形成批量生产。

技术实现要素：

针对以上技术问题，本发明的发明目的是提供一种具有转子窝的钛合金医疗股骨关节，使其不但满足人体假肢的使用功能，并通过锻造加工，克服其原材料浪费，金属机械性能差，无法批量生产的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种具有转子窝的钛合金医疗股骨关节，包括位于所述具有转子窝的钛合金医疗股骨关节上端的股骨头端(1)、与所述股骨头端(1)相连的整体呈三角形的颈干角段(2)、位于所述颈干角段(2)下方的股骨体(3)以及所述股骨体(3)下方呈细锥形的股骨关节插接头(4)，其特征在于：所述颈干角段(2)的上端外侧具有转子(5)，所述转子(5)与所述股骨头端(1)的中间具有一个转子窝(6)，所述转子窝(6)为中间高两侧低的渐进凹槽结构。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：从所述转子窝(6)下端延伸出直缝槽状粗线(7)，所述粗线(7)下端与所述股骨体(3)上端相连。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：所述股骨头端(1)与所述颈干角段(2)之间具有股骨颈凹(8)，所述股骨颈凹(8)上端具有圆柱形截面凹陷，所述股骨颈凹(8)下端具有平面凹陷，并与所述颈干角段(2)相接。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：所述粗线(7)有三条。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：所述颈干角段(2)表面具有不止一组横向刻线。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：所述颈干角段(2)具有127°到132°的转角。

通过以上技术方案，本发明通过合理设置股骨头端、颈干角段、股骨体、股骨关节插接头、转子、转子窝、粗线及股骨颈凹结构的形状与位置，贴合人体股骨实际结构，在使用过程中减少病患的痛苦。

通过设置特定角度的转角结构，安置横向刻线及特定形状的转子窝，帮助股骨关节更好地与人体肌肉相结合，加快康复速度。

通过使用锻造加工的制造工艺，使股骨关节的关键部位尺寸控制更加精准，表面光滑度达到标准，同时得到较好的金属机械性能，并通过制造精密模具，可实现精密的大批量生产，进一步降低成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中：1-股骨头端、2-颈干角段、3-股骨体、4-股骨关节插接头、5-转子、6-转子窝、7-粗线、8-股骨颈凹。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示：一种具有转子窝的钛合金医疗股骨关节，包括位于所述具有转子窝的钛合金医疗股骨关节上端的股骨头端1、与所述股骨头端1相连的整体呈三角形的颈干角段2、位于所述颈干角段2下方的股骨体3以及所述股骨体3下方呈细锥形的股骨关节插接头4，其特征在于：所述颈干角段2的上端外侧具有转子5，所述转子5与所述股骨头端1的中间具有一个转子窝6，所述转子窝6为中间高两侧低的渐进凹槽结构。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：从所述转子窝6下端延伸出直缝槽状粗线7，所述粗线7下端与所述股骨体3上端相连。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：所述股骨头端1与所述颈干角段2之间具有股骨颈凹8，所述股骨颈凹8上端具有圆柱形截面凹陷，所述股骨颈凹8下端具有平面凹陷，并与所述颈干角段2相接。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：所述粗线7有三条。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：所述颈干角段2表面具有不止一组横向刻线。

进一步的，作为本发明的一个改进方案，其特征在于：所述颈干角段2具有127°到132°的转角。

通过以上技术方案，本发明通过合理设置股骨头端、颈干角段、股骨体、股骨关节插接头、转子、转子窝、粗线及股骨颈凹结构的形状与位置，贴合人体股骨实际结构，在使用过程中减少病患的痛苦。

通过设置特定角度的转角结构，安置横向刻线及特定形状的转子窝，帮助股骨关节更好地与人体肌肉相结合，加快康复速度。

通过使用锻造加工的制造工艺，使股骨关节的关键部位尺寸控制更加精准，表面光滑度达到标准，同时得到较好的金属机械性能，并通过制造精密模具，可实现精密的大批量生产，进一步降低成本。

具体锻造过程如下：

选择优质的海绵钛，真空熔炼钛锭，锻压开方、打磨表面缺陷，加热锻造φ25mm的棒材，退火处理完成原材料加工，取样检测，检测结果符合GB/T 13810-2007标准。

选用规格φ25的原材料，下料长度φ25x102mm，在锯床上开始下料，下料完成，将料放入振动光饰清洗表面附着物，提高表面光洁度，振动完成后，加中频炉坯料加热920℃使用径锻机进行锻造，1分钟左右1个锻件坯料，坯料完成进行煨弯。

表面处理，先行星光饰2～3个小时后，再进行振动光饰(提高表面光洁度)振动光饰完成后，坯料进行烘干或自然晾干，等待表面没有水分之后，转入喷涂工序。

喷涂前需要把坯料放入烤箱进行预热，温度为180～250℃进行预热，保温半个小时后，给坯料表面喷涂玻璃润滑剂(保护产品表面氧化，减少在锻造的过程中与模具的摩擦阻力等)喷涂完成后，自然晾干，在加热炉里进行坯料加热，加热温度910℃，保温时间20分钟，开始预锻造，锻造完成后，喷砂清理预锻件表面润滑剂，抛修处理产品表面缺陷，进行加热，完成二次终锻，加热温度910℃，保温10分钟，开始锻造。锻造完成后进行表面处理及毛刺处理，完成后检测尺寸及抽样检测产品的各项性能。