医疗装置的增材制造的制作方法

本公开涉及医疗装置和制造医疗装置的方法。更具体地，本公开涉及使用预定的激光波长来控制通过增材制造加工的医疗装置的材料化学。

背景技术：

1、增材制造(am)是一种可在降低制造成本和缩短时间线的同时改进医疗装置的组件生产方法。增材制造是一种制造过程，它使用数据计算机辅助设计(cad)软件和/或3d对象扫描仪来引导硬件从而以精确的几何形状逐层沉积材料(例如金属粉末)。

2、传统的制造工艺可能会通过铣削、机加工、蚀刻或其他方式从先前形成的结构中去除材料来制造医疗装置。例如，医疗支架的传统制造可通过激光微切割预成型金属管来完成。激光切割工艺可从预成型管中去除选定的材料，从而留下具有所需支架几何形状的管状构件。然而，有可能改进传统的制造技术，以降低成本实现改进的医疗装置。例如，3d增材制造(例如，“3d打印”、“快速原型”)技术可用于以降低的成本制造各种医疗装置，同时保持医疗装置的卓越性能。

3、如上所述，增材制造工艺可逐层沉积材料(例如，金属粉末)，以形成成品医疗装置。此外，在激光将另一层粉末沉积在先前烧结的金属层上之前，可经由将金属粉末烧结在一起的激光来实现材料的沉积。该过程可自行重复，直到医疗装置完全成型。本文公开了优化激光烧结工艺的增材制造工艺。

技术实现思路

1、本公开提供了医疗装置的设计、材料、制造方法和使用替代方案。用于制造医疗装置的示例方法包括确定基础材料的材料成分，其中确定基础材料的材料成分包括确定形成基础材料的第一金属的相对百分比和第二金属的相对百分比。该方法还包括选择待在加工基础材料中使用的共有激光加工波长。该方法还包括用激光器对基础材料进行加工以形成经加工的材料，激光器在基础材料加工过程中发出与共有激光加工波长相匹配的激光束，并且经加工的材料的材料成分与基础材料的材料成分基本相似。

2、可选地或附加地，其中选择待在基础材料的加工中使用的共有激光加工波长进一步包括分析第一金属的吸收波长谱和第二金属的吸收波长谱。

3、可选地或附加地，其中选择待在基础材料的加工中使用的共有激光加工波长进一步包括比较第一金属的吸收波长谱和第二金属的吸收波长谱以确定共有激光波长，该共有激光波长不会以比第二金属的多个原子高得多的速率激发第一金属的多个原子。

4、可选地或附加地，其中第一金属是镍并且第二金属是钛。

5、可选地或附加地，其中共有激光波长在424nm和425nm之间。

6、可选地或附加地，其中在经加工的材料中第一金属的相对百分比和第二金属的相对百分比相差小于0.15％。

7、可选地或附加地，其中用激光器加工基础材料以形成经加工的材料包括激光烧结。

8、可选地或附加地，其中用激光器加工基础材料以形成经加工的材料包括增材制造加工。

9、可选地或附加地，其中该方法进一步包括在2atm和10atm之间的压力下处理基础材料，并且其中在2atm和10atm之间的压力下处理基础材料被设计成增加第一金属和第二金属的气化温度。

10、可选地或附加地，其中该方法还包括在1.5atm和4atm之间的压力下处理基础材料，并且其中在1.5atm和4atm之间的压力下处理基础材料被设计成限制在经加工的材料中一个或多个空隙的存在。

11、制造金属支架的另一种方法包括确定金属粉末的材料成分，其中确定金属粉末的材料成分包括确定形成金属粉末的第一金属的相对百分比和第二金属的相对百分比。该方法进一步包括确定第一金属的第一波长谱。该方法还包括确定第二金属的第二波长谱。该方法还包括将第一波长谱与第二波长谱进行比较以确定共有的激光加工波长。该方法进一步包括用激光器加工金属粉末以形成支架，其中激光器在加工金属粉末期间发射匹配共有激光加工波长的激光束，并且其中支架的材料成分基本类似于金属粉末的材料成分。

12、可选地或附加地，其中用激光器在共有激光加工波长下加工金属粉末以形成支架不会以比第二金属的多个原子高得多的速率激发第一金属的多个原子。

13、可选地或附加地，其中共有激光波长在424和425nm之间。

14、可选地或附加地，其中支架中第一金属的相对百分比和第二金属的相对百分比相差小于0.15％。

15、可选地或附加地，其中用激光器加工金属粉末以形成经加工的材料包括激光烧结。

16、可选地或附加地，其中用激光器加工金属粉末以形成经加工的材料包括增材制造加工。

17、可选地或附加地，其中该方法进一步包括在2atm和10atm之间的压力下处理金属粉末，并且其中在2atm和10atm之间的压力下处理基础材料被设计成增加第一金属和第二金属的汽化温度。

18、可选地或附加地，其中该方法还包括在1.5atm和4atm之间的压力下处理基础材料，并且其中在1.5atm和4atm之间的压力下处理基础材料被设计成限制在经加工的材料中一个或多个空隙的存在。

19、示例支架包括金属支架，金属支架由金属合金形成，其中形成金属支架包括激光烧结基础粉末以形成金属合金，其中基础粉末由第一金属和第二金属形成，并且其中激光烧结基础粉末包括使用激光器发射激光波长，该激光波长配置为以与第二金属的多个原子基本相等的速率激发第一金属的多个原子。

20、可选地或附加地，其中第一金属是镍并且第二金属是钛。

21、以上对一些实施例的总结并不旨在描述本公开的每个公开实施例或每个实施方式。下面的附图和详细描述更具体地例示了这些实施例。

技术特征：

1.一种医疗装置的制造方法，该方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其中，选择用于加工所述基础材料的所述共有激光加工波长还包括分析所述第一金属的吸收波长谱和所述第二金属的吸收波长谱。

3.如权利要求2所述的方法，其中，选择用于加工所述基础材料的所述共有激光加工波长还包括比较所述第一金属的吸收波长谱和所述第二金属的吸收波长谱以确定共有激光波长，所述共有激光波长不会以比所述第二金属的多个原子高得多的速率激发所述第一金属的多个原子。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一金属是镍且所述第二金属是钛。

5.如权利要求3或4所述的方法，其中所述共有激光波长在424nm和425nm之间。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述经加工的材料中第一金属的相对百分比和第二金属的相对百分比相差小于0.15％。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中用激光器加工所述基础材料以形成所述经加工的材料包括激光烧结。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中用激光器加工所述基础材料以形成所述经加工的材料包括增材制造加工。

9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在2atm和10atm之间的压力下加工所述基础材料，并且其中在2atm和10atm之间的压力下加工所述基础材料被设计成提高所述第一金属和所述第二金属的汽化温度。

10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在1.5atm和4atm之间的压力下加工所述基础材料，并且其中在1.5atm和4atm之间的压力下加工所述基础材料被设计成限制所述经加工的材料中一个或多个空隙的存在。

11.一种金属支架的制造方法，该方法包括：

12.如权利要求11所述的方法，其中用激光器在共有激光加工波长下加工所述金属粉末以形成所述支架不会以比所述第二金属的多个原子高得多的速率激发所述第一金属的多个原子。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述共有激光波长在424和425nm之间。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述支架中所述第一金属的相对百分比和所述第二金属的相对百分比相差小于0.15％。

15.如权利要求14所述的方法，其中用激光器加工所述金属粉末以形成所述经加工的材料包括激光烧结。

技术总结
公开了一种用于制造物体的示例方法。该示例方法包括确定基础材料的材料成分，其中确定基础材料的材料成分包括确定形成基础材料的第一金属的相对百分比和第二金属的相对百分比。该方法还包括选择待在加工基础材料中使用的共有激光加工波长。该方法还包括用激光器对基础材料进行加工以形成经加工的材料，激光器在基础材料加工过程中发射与共有激光加工波长相匹配的激光束，且经加工的材料的材料成分与基础材料的材料成分基本相似。

技术研发人员：詹姆斯·迈克尔·英格利什,罗伯特·汉农,马克·大卫·米莉吉安
受保护的技术使用者：波士顿科学国际有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15