一种PEEK假体加工制备方法

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202310363114.1 申请日 2023-04-06
公开(公告)号 CN116370156A 公开(公告)日 2023-07-04
申请人 武晓炜; 申请人类型 其他
发明人 武晓炜; 第一发明人 武晓炜
权利人 武晓炜 权利人类型 其他
当前权利人 武晓炜 当前权利人类型 其他
省份 当前专利权人所在省份:四川省 城市 当前专利权人所在城市:四川省成都市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:四川省成都市温江区林泉南街99号香瑞湖5栋2单元2403号 邮编 当前专利权人邮编:610000
主IPC国际分类 A61F2/28 所有IPC国际分类 A61F2/28A61F2/30
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 7 专利文献类型 A
专利代理机构 成都顶峰专利事务所 专利代理人 张凯;
摘要 本 发明 公开了一种PEEK 骨 假体 加工制备方法,包括如下步骤:步骤一:使用医学CAD 软件 设计PEEK骨假 体模 型;步骤二:PEEK骨假体模型按实际情况分解为正反两投影曲面;步骤三:通过CNC数控机床刀路设计软件对正反两投影曲面进行加工刀路设计;步骤四:加工刀路导入CNC数控加工设备,准备制作;步骤五:CNC数控加工设备对PEEK原料板进行 正面 进行加工;步骤六:取下正面已加工完成的PEEK原料板,加工完正面的PEEK原料板中部会低于PEEK原料板外部边沿,将加工完正面的PEEK原料板中部表面用具备一定粘性的软性可塑性的无 腐蚀 性材料进行填充。此加工方法成本低且省时并能有效降低操作人员的要求,能够实现低成本的个体定制化PEEK骨假体的制作。
权利要求

1.一种PEEK假体加工制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:使用医学CAD软件设计PEEK骨假体模型;
步骤二:PEEK骨假体模型按实际情况分解为正反两投影曲面;
步骤三:通过CNC数控机床刀路设计软件对正反两投影曲面分别进行加工刀路设计;
步骤四:加工刀路导入CNC数控加工设备,准备制作;
步骤五:CNC数控加工设备用正面刀路对PEEK原料板进行正面曲面加工;
步骤六:取下正面已加工完成的PEEK原料板,加工完正面的PEEK原料板中部会低于PEEK原料板外部边沿,将加工完正面的PEEK原料板中部表面用具备一定粘性的软性可塑性的无腐蚀性材料进行支撑填充;
步骤七:填充好支撑材料的PEEK原料板翻面,垂直按压PEEK原料板,使其与CNC设备工作台粘贴压实后,CNC数控加工设备用反面刀路对PEEK原料板反面进行加工;
步骤八:反面加工完毕后,取下加工好的PEEK原料板,清除填充物,清洗清洁PEEK原料板表面,对PEEK原料板进行除毛刺打磨抛光处理,PEEK骨假体制作完毕。
2.根据权利要求1所述的一种PEEK骨假体加工制备方法,其特征在于,所述步骤一中设计的PEEK骨假体模型为无孔洞或有孔洞PEEK骨假体模型。
3.根据权利要求1所述的一种PEEK骨假体加工制备方法,其特征在于,所述步骤二中有设计孔洞的PEEK骨假体模型还包括如下步骤:分解出孔洞分布二维图。
4.根据权利要求1所述的一种PEEK骨假体加工制备方法,其特征在于,所述步骤五中有设计孔洞的PEEK骨假体若因为设备加工能问题未达到预定打孔深度,取下加工好正面的PEEK原料板,沿着已加工孔道手工打孔,直至超过PEEK骨假体模型设计深度。
5.根据权利要求1所述的一种PEEK骨假体加工制备方法,其特征在于,所述步骤六中填充材料为热软化或胶泥。
6.根据权利要求1所述的一种PEEK骨假体加工制备方法,其特征在于,所述步骤六中填充材料厚度高于PEEK原料板的外部边沿。
7.根据权利要求1所述的一种PEEK骨假体加工制备方法,其特征在于,所述步骤八中除毛刺打磨抛光采用打磨抛光清洗机。

说明书全文

一种PEEK假体加工制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗耗材技术领域,尤其是涉及一种PEEK骨假体加工制备方法。

背景技术

[0002] 聚醚醚,英文名称polyetheretherketone(简称PEEK),医用PEEK材料凭借其优异的生物相容性以及良好的物理特性,已逐渐成为人体骨骼假体的优质制造材料,尤其适用于个体化定制骨骼假体的制造。PEEK材料不同于金属材料,有着较为特殊的加工特性,而现有PEEK定制化骨骼假体加工工艺延续金属制造工艺加工成本高,因其特殊的外形,通常需要用到五轴或多轴加工中心进行加工,且加工编程难度较大,制造成本非常高,大大提高了产品市场价格,不利于量产加工,无法满足日益增长的医疗需求。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服上述技术不足,提出一种PEEK骨假体加工制备方法,解决现有PEEK定制化骨骼假体加工成本过高,因其特殊的外形,通常需要用到五轴或多轴加工中心进行加工,且加工编程难度较大,制造成本非常高,大大提高了产品市场价格,不利于量产加工,无法满足日益增长的医疗需求的技术问题。
[0004] 为达到上述技术目的,本发明的技术方案提供一种PEEK骨假体加工制备方法,包括如下步骤:
[0005] 步骤一:使用医学CAD软件设计PEEK骨假体模型;
[0006] 步骤二:PEEK骨假体模型按实际情况分解为正反两投影曲面;
[0007] 步骤三:通过CNC数控机床刀路设计软件对正反两投影曲面分别进行加工刀路设计;
[0008] 步骤四:加工刀路导入CNC数控加工设备,准备制作;
[0009] 步骤五:CNC数控加工设备用正面刀路对PEEK原料板进行正面进行加工;
[0010] 步骤六:取下正面已加工完成的PEEK原料板,加工完正面的PEEK原料板中部会低于PEEK原料板外部边沿,将加工完正面的PEEK原料板中部表面用具备一定粘性的软性可塑性的无腐蚀性材料进行支撑填充;
[0011] 步骤七:填充好支撑材料的PEEK原料板翻面,垂直按压PEEK原料板,使其与CNC设备工作台粘贴压实后,CNC数控加工设备用反面刀路对PEEK原料板反面进行加工;
[0012] 步骤八:反面加工完毕后,取下加工好的PEEK原料板,清除填充物,清洗清洁PEEK原料板表面,对PEEK原料板进行除毛刺打磨抛光处理,PEEK骨假体制作完毕。
[0013] 进一步,步骤一中设计的PEEK骨假体模型为无孔洞或有孔洞PEEK骨假体模型。
[0014] 进一步,步骤二中有设计孔洞的PEEK骨假体模型还包括如下步骤:分解出孔洞分布二维图。
[0015] 进一步,步骤五中有设计孔洞的PEEK骨假体若因为设备加工能问题未达到预定打孔深度,取下加工好正面的PEEK原料工件,沿着已加工孔道手工打孔,直至超过PEEK骨假体模型设计深度。
[0016] 进一步,步骤六中填充材料为热软化或胶泥。
[0017] 进一步,步骤六中填充材料厚度高于原料板外部边沿。
[0018] 进一步,步骤八中除毛刺打磨抛光采用打磨抛光清洗机。
[0019] 本发明的有益效果包括:
[0020] 1、使用此加工方案加工定制化PEEK骨假体,只需要进行正反面两次CNC数控加工,普通三轴CNC数控加工设备便可进行加工,制作生产无需价格更高的多轴设备,降低量产成本;
[0021] 2、加工刀路设计设计简单,对于质地较软的PEEK材料只需简单的正反面一次性加工刀路即可,对生产人员要求较低;
[0022] 3、PEEK骨假体翻面进行反面加工时,用具有一定粘性的软性可塑性的无腐蚀性材料进行支撑定位,无需再加工专用互补曲面置具进行支撑定位,节省加工时间和成本。
[0023] 4、加工好的PEEK原料板除毛刺打磨抛光采用干冰打磨抛光清洗机,可做到PEEK原料板打磨抛光清洗后PEEK原料板表面无抛光材料残留,更适合医用植入物产品要求。附图说明
[0024] 图1是本发明实施例1的CAD软件设计无孔PEEK骨假体模型的设计图;
[0025] 图2是本发明实施例1的无孔PEEK骨假体模型的正反两投影曲面;
[0026] 图3是本发明实施例1的CNC数控机床刀路设计软件设计无孔PEEK骨假体模型图;
[0027] 图4是本发明实施例1的CNC数控加工设备对PEEK原料板正面进行无孔加工完成图;
[0028] 图5是本发明实施例2的CAD软件设计有孔PEEK骨假体模型的设计图;
[0029] 图6是本发明实施例2的有孔PEEK骨假体模型的正反两投影曲面;
[0030] 图7是本发明实施例2的CNC数控机床刀路设计软件设计有孔PEEK骨假体模型图;
[0031] 图8是本发明实施例2的CNC数控加工设备对PEEK原料板正面进行有孔加工完成图;
[0032] 图9是本发明实施例1和本发明实施例2的PEEK原料板填充填充材料图。

具体实施方式

[0033] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0034] 实施例1
[0035] 本实施例提供了一种PEEK骨假体加工制备方法,如图1‑4及9所示,包括如下步骤:
[0036] 步骤一:使用医学CAD软件设计PEEK骨假体模型,PEEK骨假体模型为无孔洞PEEK骨假体模型;
[0037] 步骤二:PEEK骨假体模型按实际情况分解为正反两投影曲面;
[0038] 步骤三:通过CNC数控机床刀路设计软件对正反两投影曲面分别进行加工刀路设计;
[0039] 步骤四:加工刀路导入CNC数控加工设备,准备制作;
[0040] 步骤五:CNC数控加工设备用正面刀路对PEEK原料板进行正面曲面加工;
[0041] 步骤六:取下正面已加工完成的PEEK原料板,加工完正面的PEEK原料板中部会低于PEEK原料板外部边沿,将加工完正面的PEEK原料板中部表面用具备一定粘性的软性可塑性的无腐蚀性材料进行支撑填充,填充材料为热软化蜡块或胶泥等具备一定粘性的软性可塑性的无腐蚀性材料,填充材料厚度高于PEEK原料板的外部边沿,利于加压,进行操作台粘结,所填充的材料作用为:在对PEEK原料板反面加工时,对于悬空部分的支撑和抵抗设备加工刀具对材料旋切加工时的震动和旋转作用力;
[0042] 步骤七:垂直按压PEEK原料板,与CNC设备工作台粘贴压实后,CNC数控加工设备对PEEK原料板反面进行加工;
[0043] 步骤八:反面加工完毕后,取下PEEK原料板,清除填充物,清洗清洁工件表面,对PEEK原料板进行除毛刺打磨抛光处理,除毛刺打磨抛光采用干冰打磨抛光清洗机,可做到PEEK骨假体打磨抛光清洗后表面无抛光材料残留,更适合医用植入物产品要求,PEEK骨假体制作完毕。
[0044] 实施例2
[0045] 本实施例提供了一种PEEK骨假体加工制备方法,如图5‑9所示,包括如下步骤:
[0046] 步骤一:使用医学CAD软件设计PEEK骨假体模型,PEEK骨假体模型为有孔洞PEEK骨假体模型;
[0047] 步骤二:PEEK骨假体模型按实际情况分解为正反两投影曲面,分解出孔洞分布二维图,便于表面加工后对未达到预定深度的孔洞进行二次补打;
[0048] 步骤三:通过CNC数控机床刀路设计软件对正反两投影曲面分别进行加工刀路设计;
[0049] 步骤四:加工刀路导入CNC数控加工设备,准备制作;
[0050] 步骤五:CNC数控加工设备用正面刀路对PEEK原料板进行正面进行加工,若因为设备加工能力问题未达到预定打孔深度,取下加工好正面的PEEK原料工件,沿着已加工孔道手工打孔或按照孔洞分布二维图进行CNC设备编程打孔,直至略微超过定制假体数字模型设计深度;
[0051] 步骤六:取下正面已加工完成的PEEK原料板,加工完正面的PEEK原料板中部会低于原料板外部边沿,将加工完正面的原料板中部表面用具备一定粘性的软性可塑性的无腐蚀性材料进行支撑填充,填充材料为热软化蜡块或胶泥等具备一定粘性的软性可塑性的无腐蚀性材料,填充材料厚度高于PEEK原料板的外部边沿,利于加压,进行操作台粘结,所填充的材料作用为:在对PEEK原料板反面加工时,对于悬空部分的支撑和抵抗设备加工刀具对材料旋切加工时的震动和旋转作用力;
[0052] 步骤七:填充好支撑材料的PEEK原料板翻面,垂直按压PEEK原料板,使其与CNC设备工作台粘贴压实后,CNC数控加工设备用反面刀路对PEEK原料板反面进行加工;
[0053] 步骤八:反面加工完毕后,取下加工好的PEEK原料板,清除填充物,清洗清洁PEEK原料板表面,对PEEK原料板进行除毛刺打磨抛光处理,PEEK骨假体制作完毕。除毛刺打磨抛光采用干冰打磨抛光清洗机,可做到PEEK骨假体打磨抛光清洗后表面无抛光材料残留,更适合医用植入物产品要求,PEEK骨假体制作完毕。
[0054] 本发明的有益效果包括:本制备方法通过创新性地把不规则立体三维曲面分解为正反投影曲面,进行两面分次加工,通过普通三轴CNC数控加工设备,两面加工,只需保证每一面加工时加工零点在PEEK原料工件同一位置,即可完成对个体定制化PEEK骨假体的精确加工;PEEK骨假体翻面进行反面加工时,用具有一定粘性的软性可塑性的无腐蚀性材料进行支撑定位,无需再加工专用曲面置具进行支撑定位,节省加工时间和成本,所填充材料作用为:在对PEEK原料板反面加工时,对于悬空部分的支撑和抵抗设备加工刀具对材料旋切加工时的震动和旋转作用力,此加工方法成本低且省时并能有效降低操作人员的要求,能够实现低成本的个体定制化PEEK骨假体的制作,为降低此类医疗耗材的市场价格起到重要作用。
[0055] 以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
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