一种血管支架的电化学抛光装置及抛光方法与流程

本发明属于抛光技术领域，尤其涉及一种应用于cocr合金血管支架的电化学抛光装置及抛光方法。

背景技术：

介入治疗是治疗血管阻塞类疾病的主要方法，血管支架作为介入治疗的关键部件逐渐成为人们研究的焦点。cocr合金机械性能良好，具有比重小、质轻、化学性能稳定和抗腐蚀性强的特点，并且其本身对机体无刺激性，可用作种植材料。因此，cocr合金逐渐成为血管支架的新型选材。

cocr合金血管支架在生产加工过程中，需要对管材进行激光雕刻，这将会在其表面切割位置生成热影响区域和重铸层，这些凸出的熔融碎片影响血管支架的表面光滑度。在血管支架植入人体后，会刺激血管内膜增生，从而加大了发生再狭窄的风险，因此在血管支架成型后需要对血管支架的表面进行抛光处理。现有的抛光方法中，血管支架接触不均匀，抛光液与熔渣的反应不充分，需要长时间的反应才能达到理想的效果，使得整个抛光过程需要耗费大量的能源和时间，并且抛光效果并不理想。例如有中国专利cn106435706a公开的一种镁制血管支架的电化学抛光方法，其抛光方法主要解决了机械抛光达不到抛光精度，而且耗费大量时间与人力的问题；中国专利cn203890489u公开的一种血管支架电化学抛光装置，其构造包括一个自动旋转装置，实现支架的双向抛光。上述专利中公开的血管支架抛光方法，虽然完善了血管支架制作过程中的抛光步骤，提高了抛光效果，但是并没有从根本上解决现有血管支架抛光装置和抛光方法存在的效率低、抛光不均匀、程序复杂和自动化程度低等问题。

因此，亟需一种血管支架的电化学抛光装置及抛光方法，以解决上述问题。

技术实现要素：

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种应用于cocr合金血管支架，原理可靠、操作简单、抛光效率高，并且抛光效果好的血管支架的电化学抛光装置及抛光方法。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种血管支架的电化学抛光装置，包括：

升降组件，包括升降架和第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述升降架连接，用于驱动所述升降架沿竖直方向上下移动；

阳极组件，包括阳极、弹性件、振动源和金属丝，所述阳极固定于所述升降架，所述弹性件的上端与所述阳极连接，所述弹性件的下端与所述振动源连接，所述振动源的下端通过金属夹与所述金属丝连接，所述金属丝用于安装血管支架，所述金属丝具有能够与所述血管支架活动连接的收缩状态和能够与所述血管支架固定连接的张开状态；

调节组件，包括第一支撑架和第二驱动机构，所述第一支撑架与所述金属丝连接，所述第一支撑架具有能使所述金属丝呈收缩状态的垂直位置和能够使所述金属丝呈张开状态的水平位置；所述第二驱动机构与所述第一支撑架连接，用于驱动所述第一支撑架在垂直位置和水平位置间切换；

阴极组件，设置于所述阳极组件的下方，所述阴极组件包括盛有抛光液的抛光筒和设置于所述抛光筒内的阴极。

作为一种血管支架的电化学抛光装置的优选方案，所述第一支撑架为“y”形支撑架，包括主干端、第一分支端和第二分支端，所述主干端与所述第二驱动机构连接，所述第一分支端和所述第二分支端分别与所述金属丝的底端连接。

作为一种血管支架的电化学抛光装置的优选方案，所述第一支撑架的主干端包括呈l形连接的第一臂和第二臂，所述第一臂与所述第一分支端和所述第二分支端连接；

所述第二驱动机构包括曲柄、第二支撑架和连杆，所述第二支撑架的一端与所述升降架固定，另一端与所述第一臂活动连接；所述曲柄与所述连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述第二臂连接，通过转动所述曲柄能使所述第一支撑架在垂直位置和水平位置间切换。

作为一种血管支架的电化学抛光装置的优选方案，所述阴极组件还包括用于搅拌所述抛光液的搅拌机构，所述搅拌机构包括设置于所述抛光筒内的磁性棒和设置于抛光筒下方的磁场装置。优选地，所述的磁性棒的形状为梭子型。

作为一种血管支架的电化学抛光装置的优选方案，所述抛光筒内还设置有恒温器，用于调节所述抛光筒内抛光液的温度。

作为一种血管支架的电化学抛光装置的优选方案，所述阴极的形状为圆筒状，所述阴极的壁面均匀分布有多个通液孔。优选地，所述通液孔的直径为5～8mm，孔间距为10～15mm。

作为一种血管支架的电化学抛光装置的优选方案，所述金属丝的材料为铂金丝；所述阴极的材料为sus304。

优选地，所述阳极为直径范围0.1～1.0mm的铂金丝；所述金属丝为直径范围0.1～0.5mm的铂金丝。

作为一种血管支架的电化学抛光装置的优选方案，所述第一驱动机构包括电机、与所述电机传动连接的丝杆和螺纹连接于所述丝杆上的螺母，所述螺母与所述升降架固定连接。

本发明还提供一种血管支架的抛光方法，包括：

s1、将所需的抛光液在抛光筒中按比例配好，设置好抛光温度，启动抛光筒中的搅拌机构，实时搅拌抛光液；

s2、取下金属丝，将血管支架套在金属丝上，通过拉紧弹性件，用振动源底部的金属夹夹住金属丝，完成血管支架的安装；

s3、扭转曲柄，使第一支撑架逆时针旋转90°到达垂直位置，此时血管支架到达金属丝的底端；再次扭转曲柄，使第一支撑架顺时针旋转90°到达水平位置，使金属丝与血管支架完全接触，将血管支架置入抛光筒中；

s4、接通电源，设定好电压值、电流值和抛光时间，并开始抛光血管支架；

s5、断开电源，扭转曲柄，使第一支撑架逆时针旋转90°到达垂直位置，使血管支架与金属丝分离，启动振动源，通过振动使血管支架发生转动，以改变通电位置；

s6、再次扭转曲柄，使第一支撑架顺时针旋转90°到达水平位置，使金属丝与血管支架完全接触；

s7、重复步骤s4-s6，整个抛光过程重复n次，直至达到要求的抛光精度。

作为一种血管支架的抛光方法的优选方案，所述抛光液按质量配比包括：硫酸：10～20％，甲醇：80～90％；所述电压值为10～20v，所述电流值为1.0～2.0a，所述抛光温度为5～10℃；每个循环的所述抛光时间为10-20秒，整个抛光过程重复3～6次步骤s4-s6。

本发明的有益效果为：

本发明实施例提供的血管支架的抛光装置，当金属丝处于张开状态时，血管支架与金属丝固定连接，从而能够对血管支架的表面进行稳定抛光；当金属丝处于收缩状态时，血管支架与金属丝活动连接，此时通过振动源带动金属丝振动，从而使血管支架与金属丝的接触位置发生改变，防止过度抛光，使得抛光更加均匀；本发明通过调整血管支架与金属丝的接触位置，逐级对血管支架进行抛光，使抛光效果更好，有利于提高血管支架的质量。而且，本发明通过第一驱动机构驱动升降架沿竖直方向上下运动，能够调整阳极组件在抛光筒内的位置；通过第二驱动机构驱动第一支撑架在垂直位置和水平位置间切换，能够实现金属丝在收缩状态和张开状态的转换；其结构简单紧凑，操作方便，避免了传统电化学抛光装置的繁琐工序。

本发明实施例提供的抛光方法与现有的血管支架电化学抛光方法相比，通过间歇式改变血管支架的位置方向，实现对血管支架的逐级抛光，能够有效去除血管支架表面由于激光切割产生的氧化层和碎片，使血管支架的表面抛光更均匀，抛光效果更好，且操作简单、抛光效率高、安全系数高。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的血管支架的电化学抛光装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的血管支架的电化学抛光装置的局部结构示意图一(第一支撑架处于水平位置)；

图3是本发明实施例一提供的血管支架的电化学抛光装置的局部结构示意图二(第一支撑架处于垂直位置)；

图4是本发明实施例一所涉及的第一支撑架的结构示意图；

图5是本发明实施例一所涉及的阴极的结构示意图；

图6是为本发明实施例二所涉及的血管支架抛光过程的工序示意图。

图中附图标记如下：

1-阳极；2-弹性件；3-振动源；4-金属丝；5-血管支架；6-抛光筒；7-阴极；71-通液孔；8-抛光液；9-第一支撑架；91-主干端；911-第一臂；912-第二臂；92-第一分支端；93-第二分支端；10-第二支撑架；11-连杆；12-曲柄；13-升降架；14-磁性棒；15-恒温器；16-第一驱动机构；17-控制器；18-开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

图1是本实施例提供的血管支架的电化学抛光装置的结构示意图。图2是本实施例提供的血管支架的电化学抛光装置的局部结构示意图一(第一支撑架处于水平位置)。图3是本实施例提供的血管支架的电化学抛光装置的局部结构示意图二(第一支撑架处于垂直位置)。图4是本实施例所涉及的第一支撑架9的结构示意图。图5是本实施例所涉及的阴极7的结构示意图。如图1-图5所示，本实施方式提供一种血管支架的电化学抛光装置，用于对血管支架5的表面进行电化学抛光，尤其可用于对cocr合金材质的血管支架5在激光加工后表面形成的热影响区、重铸层等进行电化学抛光处理。

参考图1，该抛光装置包括升降组件、阳极组件、调节组件和阴极组件，其中升降组件包括升降架13和第一驱动机构16，第一驱动机构16与升降架13连接，用于驱动升降架13沿竖直方向上下移动，从而能够将阳极组件置入抛光液8中或从抛光液8中提出，并能调整阳极组件在抛光筒6内的位置。优选地，本实施例的第一驱动机构16包括电机、与电机传动连接的丝杆和螺纹连接于丝杆上的螺母，螺母与升降架13固定连接，电机与控制器17连接，上述设置结构简单，运行可靠；通过控制器17控制电机运转，从而能够精确驱动升降架13上升和下降。

阳极组件包括阳极1、弹性件2、振动源3和金属丝4，阳极1固定于升降架13上，并与电源的正极连接，阳极1能够随升降架13上下移动；弹性件2的上端与阳极1连接，弹性件2的下端与振动源3连接，弹性件2用于拉直金属丝4，优选地，该弹性件2为弹簧。振动源3的下端通过金属夹与金属丝4连接，振动源3用于通过振动能改变金属丝4与血管支架5的接触点，使血管支架5能够相对于金属丝4发生转动及轻微的上下移动，以防止过度抛光。

金属丝4用于安装血管支架5，如图1所示，金属丝4可以为一根呈环形结构的铂金丝，其上端挂接于金属夹，下端具有两个连接点，当这两个连接点呈水平排布时，金属丝4的下端被撑开，此时金属丝4处于张开状态，血管支架5能卡接在金属丝4上；当这两个连接点呈竖直排布时，金属丝4的下端被闭合，此时金属丝4处于收缩状态，血管支架5能够在重力或振动力的作用下沿金属丝4滑动，同时能够相对金属丝4发生转动。调节组件包括第一支撑架9和第二驱动机构，第一支撑架9与金属丝4连接，第一支撑架9具有能使金属丝4呈收缩状态的垂直位置和能够使金属丝4呈张开状态的水平位置；第二驱动机构与第一支撑架9连接，用于驱动第一支撑架9在垂直位置和水平位置间切换，进而实现金属丝4在收缩状态和张开状态的转换。阴极组件设置于阳极组件的下方，阴极组件包括盛有抛光液8的抛光筒6和固定于抛光筒6底部的阴极7，阴极7与电源的负极连接。

本实施例中，当金属丝4处于张开状态时，血管支架5与金属丝4固定连接，从而能够对血管支架5的表面进行稳定抛光；当金属丝4处于收缩状态时，血管支架5与金属丝4活动连接，此时通过振动源3带动金属丝4振动，从而使血管支架5与金属丝4的接触位置发生改变，以防止过度抛光，使得抛光更加均匀。本发明通过调整血管支架5与金属丝4的接触位置，逐级对血管支架5进行抛光，使抛光效果更好，有利于提高血管支架5的表面质量。本实施例提供的抛光装置，结构简单紧凑，操作方便，能有效去除血管支架5表面由于激光切割产生的氧化层和碎片，且抛光效果好、抛光效率高，避免了传统电化学抛光装置的繁琐工序。

作为优选，参考图4，本实施例的第一支撑架9为“y”形支撑架，包括主干端91、第一分支端92和第二分支端93，主干端91与第二驱动机构连接，第一分支端92和第二分支端93与金属丝4底端的两个连接点连接；上述设置使得，当第二驱动机构带动主干端91转动时，能够使第一分支端92和第二分支端93随之发生转动，从而使第一分支端92和第二分支端93与金属丝4连接的两个连接点能够沿水平方向排布或沿竖直方向排布。进一步地，第一支撑架9的主干端91包括呈l形连接的第一臂911和第二臂912，其中第一臂911与第一分支端92和第二分支端93连接，第二臂912垂直于第一臂911，如此设置，可通过扭转第二臂912，轻松实现第一支撑架9在垂直位置和水平位置间的切换。如图1-图3所示，优选地，本实施例的第二驱动机构包括曲柄12、第二支撑架10和连杆11，第二支撑架10的一端与升降架13固定，另一端与第一臂911活动连接；曲柄12一端与支撑架10转动连接，另一端与连杆11的一端连接；连杆11的另一端与第二臂912固定连接，上述设置结构简单，操作方便，通过扭转曲柄12能够使第一支撑架9的位置方向发生改变，以实现其在垂直位置和水平位置间的切换。

进一步地，阴极组件还包括用于搅拌抛光液8的搅拌机构，该搅拌机构能使抛光筒6内的抛光液8化学物质均匀，防止溶液内电流密度变化过大，影响抛光质量，同时还能使抛光筒6内溶液的各处温度均衡，改善抛光效果。优选地，本实施例的搅拌机构包括设置于抛光筒6内的磁性棒14和设置于抛光筒6下方的磁场装置，磁性棒14悬浮于抛光液8下部，其能够在磁场装置的磁场作用下发生转动，从而实现对抛光液8的搅拌。本实施例在需要搅拌时，只需将磁性棒14置入抛光液8中即可，其结构简单，安装、使用方便，且便于清洗和维护。进一步优选地，本实施例磁性棒14的形状为梭子形，梭子形的磁性棒14平衡性好，运动阻力小，容易悬浮在抛光筒6的中央位置，有效提高了搅拌的均匀性。当然，在其它实施例中，也可以采用其它的搅拌装置，如采用电机带动搅拌叶片的方式进行搅拌，其并不以本实施例为限。

进一步地，本实施例的抛光筒6内还设置有恒温器15，恒温器15优选固定于抛光筒6的底部，用于调节抛光筒6内抛光液8的温度；通过设置恒温器15，使抛光液8保持在最佳的抛光温度，有利于提高抛光效率，改善抛光质量。

作为优选，如图5所示，本实施例中阴极7的形状为圆筒状，且阴极7的壁面均匀分布有多个通液孔71。由于待抛光的血管支架5形状呈圆筒形，因此，本实施例将阴极7的形状也设置为圆筒形，从而当血管支架5浸入抛光液8中且位于阴极7中间时，能够保证阴极7的周壁到血管支架5周壁的距离相同，从而使得抛光液8中的电流密度一致，提高血管支架5抛光的尺寸精度。而上述通液孔71的设置，能够使阴极7内外的溶液连通，从而使内外溶液的成分保持均匀一致，提高抛光效果。优选地，本实施例通液孔71的直径为5～8mm，孔间距为10～15mm。

本发明中，由于在抛光时，阳极1不进入抛光液中，不会产生电化学反应，因此阳极1的材料只需选择导电金属即可。作为优选，本实施例中阳极1为直径范围0.1～1.0mm的铂金丝，以提高阳极1的使用寿命。进一步地，由于在抛光时，金属丝4会与支架一同进入抛光液8中，同时产生电化学反应，因此金属丝4的材料需具有一定的耐腐蚀性，为提高使用寿命，本实施例优选采用铂金丝。更为优选地，金属丝4为直径范围0.1～0.5mm的铂金丝。铂金丝在电化学反应中，耐腐蚀性好，相对于其他材料而言，使用寿命长，从而避免了频繁更换金属丝4的麻烦。进一步地，本实施例阴极7的材料为sus304(即304不锈钢)，其具有较高的耐腐蚀性，能够有效延长阴极7的使用寿命。

实施例二

图6是为本实施例所涉及的血管支架抛光过程的工序示意图。如图6所示，本实施例提供一种血管支架的抛光方法，应用于实施例一中血管支架的电化学抛光装置。该抛光方法具体包括如下步骤：

s1、首先将所需的抛光液8在抛光筒6中按比例配好。本实施例优选地，抛光液8按质量配比包括：硫酸：10～20％，甲醇：80～90％，该抛光液8能够有效地对血管支架5表面的熔融碎片进行抛光，提高血管支架5的表面光滑度。当然，在其它实施例中，也可以根据需要灵活选择合适的抛光液8，其并不以本实施例为限。配置好抛光液8之后，设置好抛光温度，并启动抛光筒6下方的磁场装置，以带动磁性棒14转动，从而实时搅拌抛光液8。本实施例优选地，抛光温度为5～10℃，该温度下能够实现对血管支架5的高效抛光，提高抛光的质量和效率。

s2、取下金属丝4，将血管支架5套在金属丝4上，通过拉紧弹性件2，用振动源3底部的金属夹夹住金属丝4，以完成血管支架5的安装，具体如图6中的a图所示。

s3、扭转曲柄12，使第一支撑架9逆时针旋转90°到达垂直位置，此时血管支架5在重力的作用下到达金属丝4的底端，具体如图6中的b图所示。然后，再次扭转曲柄12，使第一支撑架9顺时针旋转90°到达水平位置，使金属丝4与血管支架5完全接触，具体如图6中的c图所示。之后，通过升降组件将血管支架5置入抛光筒6中。

s4、启动控制器17上的开关18，以接通电源，同时设定好电压值、电流值和抛光时间，并开始抛光血管支架5。优选地，本实施例中电压值设定为10～20v，电流值设定为1.0～2.0a，每个循环的抛光时间设定为10～20秒。

s5、关闭控制器17上的开关18，以断开电源；然后扭转曲柄12，使第一支撑架9逆时针旋转90°到达垂直位置，从而使血管支架5与金属丝4之间活动连接，具体如图6中的d图所示；然后启动振动源3，通过振动使血管支架5发生转动，以改变血管支架5与金属丝4的接触位置，防止同一个位置长时间通电而导致血管支架5被过度抛光。

s6、再次扭转曲柄12，使第一支撑架9顺时针旋转90°到达水平位置，使金属丝4与血管支架5完全接触，具体如图6中的e图所示。

s7、重复上述步骤s4-s6，即再次对血管支架5进行通电抛光，并再次调整血管支架5与金属丝4的相对位置，直至达到要求的抛光精度。本实施例优选地，整个抛光过程重复3～6次上述循环。

本发明实施例提供的抛光方法与现有的血管支架电化学抛光方法相比，通过间歇式改变血管支架5的位置方向，实现对血管支架5的逐级抛光，能够有效去除血管支架5表面由于激光切割产生的氧化层和碎片，使血管支架5的表面抛光更均匀，抛光效果更好，且操作简单、抛光效率高、安全系数高。cocr合金管材被激光切割成血管支架5后，经过本实施例的上述电化学抛光方法处理，其表面可以完全达到镜面效果，表面粗造度为ra<0.2。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。