植入物及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及植入物及其制造方法，特别是设及儀合金制植入物。
【背景技术】
[0002] 与其它金属相比，儀/儀合金轻量且为高强度，在便携型电子设备、汽车部件等中 开始实用化。另外，儀具有在生物体内降解的特征，因此，正在进行其作为吸收性支架、吸收 性骨接合材料的应用研究(例如参考专利文献1)。
[0003] W往，已知有如下所述的儀合金材料的加工方法，其中，对挤出成形后的儀合金材 料在相对于挤出方向平行的方向上施加载荷来进行塑性加工，由此提高塑性加工性(例如 参考专利文献2)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2009-178293公报
[0007] 专利文献2:日本专利第4150219号公报
【发明内容】
[000引发明所要解决的问题
[0009] 但是，由于在儀合金的挤出方向上配置有儀合金的晶体的a轴，因此，如果使压缩 力作用于与其平行的方向，则W较小的力就能够进行塑性加工，塑性加工性提高。与之相反 的是，压缩力作用于与金属晶体的C轴正交的方向。通常，如果压缩力作用于与C轴正交的方 向，则具有在晶体结构中产生结构缺陷运样的不良情况。特别是在使用儀合金作为生物体 降解性材料的情况下，相对于厚度方向的载荷的强度变弱，有可能产生材料破损。
[0010] 另外，在采用生物降解性金属材料作为制造植入物的材料的情况下，如果进行冲 压加工，则存在金属颗粒形成微细结构、晶界增多、降解速度加快运样的不良情况。
[0011] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种抑制了结构缺陷的产生、 将降解速度抑制得较低的植入物及其制造方法。
[0012] 用于解决问题的手段
[0013] 为了达成上述目的，本发明提供下述手段。
[0014] 本发明的第1方式是一种植入物的制造方法，其包括:成形工序，对由生物降解性 金属材料构成的原材料片实施塑性加工处理，成形出成形品；和粒径调整工序，将通过该成 形工序成形出的上述成形品进行热处理，使金属粒径增大。
[0015] 根据第1方式，如果在成形工序中对由生物降解性金属材料构成的原材料片实施 塑性加工处理、例如冲压加工，则构成生物降解性金属材料的金属粒径变得微细。之后通过 粒径调整工序对成形品进行热处理，由此能够使金属粒径增大，能够使作为植入物埋入生 物体时的降解速度降低。由此，能够制造埋入后长期作为结构物发挥作用、之后被降解的植 入物。
[0016] 在上述第1方式中，上述成形工序可W包括:挤出工序，通过对儀合金进行挤出加 工，得到塑性变形后的儀合金成形材料;切断工序，将通过该挤出工序得到的儀合金成形材 料W相对于挤出方向为70°~110°的角度切断;和压缩工序，对通过该切断工序得到的块状 儀合金材料施加与上述挤出方向正交的方向的压缩力。
[0017] 由此，通过在挤出工序中对儀合金进行挤出加工，得到塑性变形为儀的金属晶体 的C轴沿相对于挤出方向大致为90°的方向取向的状态的儀合金成形材料。并且，通过在切 断工序中将儀合金成形材料W相对于挤出方向为70°~110°的角度切断，得到块状儀合金 材料。然后，通过在压缩工序中对块状儀合金材料施加与挤出方向正交的方向的压缩力，审U 造出塑性加工品。
[0018] 运种情况下，压缩力主要施加在C轴的方向上，因此，压缩力作用于与儀合金的金 属晶体中的滑移面正交的方向。由此，与在正交于C轴的方向上施加压缩力的情况相比，虽 然加工性降低，但能够制造结构缺陷少的塑性加工品。即，能够制造强度高的塑性加工品。
[0019] 在上述第1方式中，在上述压缩工序之前或者在上述压缩工序中，可W包括对上述 块状儀合金材料进行加热的加热工序。
[0020] 由此，能够产生非底面滑移从而提高加工性。
[0021] 在上述第1方式中，上述加热工序中可W在高于300°C、进一步优选为350°CW上、 且为儀合金的烙点W下的溫度下对上述块状儀合金材料进行加热。
[0022] 由此，对于W医疗用儀合金为代表的含有稀±的合金、更具体而言为WE43,也能够 在不产生裂纹的情况下进行塑性加工。
[0023] 在上述第1方式中，上述压缩工序中可上的压下率对上述块状儀合金 材料进行压缩。
[0024] 由此，能够使儀合金的材料粒径微细化而变得均匀。即，如果对块状儀合金材料施 加压缩力，则在45%左右的压下率时，再结晶粒径基本达到平衡，因此能够使材料粒径变得 均匀而提高耐腐蚀性。在此，压下率可W如下算出。
[0025] 压下率=(压缩前的厚度-压缩后的厚度)/压缩前的厚度X 100( % )。
[0026] 在上述第1方式中，上述压缩工序中可W利用在与上述块状儀合金材料之间涂布 了润滑剂的状态的模具来施加压缩力。
[0027] 由此，能够利用润滑剂使由模具对块状儀合金材料施加的压力分散，从而接近于 均匀变形。
[0028] 在上述第1方式中，上述压缩工序中优选反复进行至少两次向上述模具与上述块 状儀合金材料之间涂布润滑剂的工序和施加压缩力的工序。
[0029] 由此，能够利用润滑剂进行保护，使得即使伴随塑性加工产生了金属新生面，该金 属新生面也不会与模具直接接触而产生粘附或烧粘。其结果是能够防止不合格品的产生、 模具损伤的产生。
[0030] 在上述第1方式中，在上述压缩工序之后可W包括从压缩后的儀合金材料中切出 产品的剪切工序，该剪切工序可5mm/秒W下的压下速度进行。
[0031] 由此，经由压缩工序被压缩后的儀合金材料通过施加剪切工序而制造出塑性加工 产品。剪切工序例如为利用冲压装置进行的冲切加工。运种情况下，伴随剪切加工，在切断 面上产生比较平滑的剪切部分(剪切面)和瞬间分离而呈现粗糖表面的断裂部分(断裂面）。 因此，通过Wl. 5mm/秒w下的压下速度进行剪切工序，切断面中的断裂部分被抑制为50% W下。由此，能够减少导致应力集中的断裂区域，制造高强度的塑性加工产品。
[0032] 在上述第1方式中，可W包括:清洗工序，对通过上述成形工序成形出的成形品的 表面进行清洗;和确认工序，对通过该清洗工序进行清洗后的上述成形品的表面的杂质浓 度进行确认，上述粒径调整工序中，可W在上述确认工序中确认到杂质浓度为规定值W下 的情况下，对上述成形品实施热处理。
[0033] 由此，在塑性加工处理中，金属成分作为杂质残留在与模具接触的成形品的表面 上。残留的杂质在清洗工序中被清洗，在之后的确认工序中对其浓度进行确认。并且，在粒 径调整工序中，由于在成形品表面的杂质浓度为规定值W下的情况下进行，因此，能够防止 生物降解性金属材料与杂质金属材料在热处理中发生反应，进而能够制造具有稳定的降解 速度的植入物。
[0034] 在上述第1方式中，上述清洗工序可W为将上述成形品的表面剥离的处理。
[0035] 由此，附着在成形品的表面的杂质金属材料能够与被剥离的成形品的表面部分一 起可靠地除去。
[0036] 在上述第1方式中，上述清洗工序可W为利用酸将上述成形品的表面溶解的处理。
[0037] 由此，附着在成形品的表面的杂质金属材料与成形品的表面部分一起被酸溶解而 除去。
[0038] 在上述第1方式中，上述清洗工序可W包括利用酸将上述成形品的表面溶解的处 理和之后浸溃在碱溶液中的处理。
[0039] 由此，附着在成形品的表面的杂质金属材料与成形品的表面部分一起被酸溶解而 除去。并且，通过浸溃在碱溶液中，能够使由酸引起的溶解反应停止。
[0040] 在上述第1方式中，上述粒径调整工序可W为固容处理。
[0041] 由此，能够通过固容处理使经由塑性加工微细化的粒径增大从而降低降解速度， 并且能够提高成形品的强度。
[0042] 在上述第1方式中，上述粒径调整工序中可W在固容处理之后进行时效析出处理。
[0043] 由此，能够通过固容处理使经由塑性加工微细化的粒径增大从而降低降解速度。 另外，通过固容处理后的时效析出处理，能够进一步提高成形品的强度。
[0044] 本发明的第2方式为一种儀合金制植入物，其金属晶体的C轴是沿主要的载荷方向 进行取向的。
[0045] 如上所述，与正交于C轴的压缩力相比，平行于C轴的压缩力难W引起变形，因此， 通过使C轴沿主要的载荷方向取向，能够提高强度。
[0046] 在上述第2方式中，金属晶体的（0001)面的垂线相对于厚度方向的偏移角的平均 值可W为25° W下。
[0047] 由此，能够使儀合金的金属晶体的C轴大致沿厚度方向取向，结构缺陷少，能够提 高相对于厚度方向的载荷的强度。
[0048] 在上述第2方式中，金属晶体的（0001)面的垂线相对于沿着表面的方向的偏移角 的平均值可W为80° W上，并且达到偏移角的最大值的16~84%时的偏移角的累计分布的 宽度可W为50° W下。
[0049] 由此，能够使儀合金的金属晶体的C轴大致沿厚度方向取向，结构缺陷少，能够提 高相对于厚度方向的载荷的强度。
[0050] 在上述第2方式中，可W通过冲切加工来制造。
[0051] 运种情况下，通过冲切加工形成的沿着厚度方向的面中的剪切面的比例优选相对 于厚度为50%W上。<