專利名稱：一種鎂合金毛細(xì)管的塑性加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬毛細(xì)管的塑性加工方法，具體地說是一種鎂合金毛細(xì)管的塑 性加工方法。加工的鎂合金毛細(xì)管可用于制作生物可降解血管內(nèi)支架。
背景技術(shù)：
我們知道，鎂合金由于具有良好的生物相容性、可降解性和優(yōu)良的機(jī)械性能，正 逐漸成為主流的可降解醫(yī)用冠脈支架材料并得到國家重視及支持。2009年3月，德國 Biotronik公司率先推出了生物可吸收金屬鎂支架，I期臨床實驗效果肯定，目前正在進(jìn)行 較大規(guī)模臨床試驗。而國內(nèi)目前開展此項臨床最大的障礙就是高強(qiáng)韌鎂合金薄壁毛細(xì)管的 成形。支架用鎂合金細(xì)管目前主要采用精密機(jī)械加工如線切割等方法制備，不僅制備材料 長度有限、壁厚不均勻、平直度差，而且性能低，極難進(jìn)行激光雕刻和彎折成臨床醫(yī)用的冠 脈支架；最重要的是對壁厚0. 1 0. 2mm,外徑1. 0 3. Omm,長度超過300mm的鎂合金毛 細(xì)管類材料的制備卻陷入困境。西北有色金屬研究院于振濤等對鎂合金管坯進(jìn)行多道次溫 態(tài)空芯拉拔或帶芯拉拔，得到外徑小于Φ6πιπι鎂合金薄壁管。沈陽工業(yè)大學(xué)于寶義等對鎂 合金管坯進(jìn)行多道次拉拔，得到外徑小于Φ IOmm的鎂合金薄壁管。上述專利盡管較為詳盡 地描述了成形工藝，但是對于工藝本身對鎂合金組織及材料最終使用性能的影響則涉及不 多。該工藝存在拉拔道次多，材料表面氧化，表面質(zhì)量差，易出現(xiàn)斷管現(xiàn)象等不足；不易控制 壁厚，管壁不均勻，平直度也不夠理想；材料強(qiáng)韌性較低，這在后續(xù)激光雕刻加工時容易碎 裂或彎折時斷裂，致使產(chǎn)品報廢；尤為關(guān)鍵的是，該技術(shù)難以制備出大長細(xì)比高強(qiáng)韌鎂合金 毛細(xì)管，無法進(jìn)行后續(xù)加工成臨床用鎂合金血管內(nèi)支架。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中鎂合金毛細(xì)管強(qiáng)度低、塑性 差、管壁不均勻，平直度不夠理想的不足，提供一種工藝簡單，成本低，加工效率高，制作的 鎂合金毛細(xì)管表面質(zhì)量好，管壁均勻，平直度理想的鎂合金毛細(xì)管的塑性加工方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種鎂合金毛細(xì)管的塑性加工方 法，其特征在于包括以下步驟(1)首先將ΑΖ31鎂合金鑄造坯料加熱至100 300°C，保溫 0. 5 1小時，預(yù)熱棒材擠壓模具至300 450°C，而后將AZ31鎂合金鑄造坯料放入棒材擠 壓模具中進(jìn)行擠壓，擠壓比10 25，擠壓速度20 30mm/s，得到Φ 10. 4 Φ 16鎂合金棒 材；(2)將擠壓得到的鎂合金棒材于220 420°C范圍內(nèi)進(jìn)行0. 5 2小時的退火處理；(3) 將上述退火后鎂合金棒材截取10 50mm長加工成管坯，作為擠壓毛細(xì)管用毛坯；(4)將上 述步驟(3)中管坯放入分流擠壓模具中進(jìn)行擠壓，擠壓溫度為100 300°C，擠壓比為16 64，擠壓模沖頭速度為20 30mm/s的條件下進(jìn)行擠壓，得到外徑尺寸為Φ2 Φ4πιπι，壁厚 為0. 1 0. 5mm，長度為300 IOOOmm的毛細(xì)管；(5)將上述步驟(4)中的毛細(xì)管于220 420°C范圍內(nèi)進(jìn)行0. 5 2小時的去應(yīng)力退火處理，得到鎂合金毛細(xì)管。本發(fā)明采用上述工藝步驟，可以一次成形加工鎂合金毛細(xì)管，對照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明工藝簡單，成本低，加工效率高，加工制作的鎂合金毛細(xì)管表面質(zhì)量好，管壁厚度均勻，平 直度理想，其組織均勻并且力學(xué)性能較高，室溫抗拉強(qiáng)度為190 290MPa，屈服強(qiáng)度120 180MPa，伸長率25 32% ；最重要的是得到的鎂合金毛細(xì)管長細(xì)比大，如外徑尺寸Φ2 Φ 4mm，壁厚0. 1 0. 5mm，長度為300 1000 mm，后續(xù)加工、彎折方便。本發(fā)明制作的鎂合 金毛細(xì)管在惰性氣體保護(hù)下，通過激光雕刻加工出出表面質(zhì)量及尺寸精度高的醫(yī)用可降解 鎂合金毛細(xì)管內(nèi)支架坯料，用丙酮和無水乙醇的混合溶液對支架坯料進(jìn)行超聲振蕩清洗， 抽真空封裝，制作得到生物可降解血管內(nèi)支架。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實施例1 一種鎂合金毛細(xì)管的塑性加工方法，其包括以下步驟(1)首先選用鑄 造純度大于99. 99%的AZ31鎂合金坯料，將Φ 52 X 50mm的AZ31鎂合金鑄造坯料放入爐中 加熱至100°C，保溫0. 5小時，預(yù)熱棒材擠壓模具至450°C，而后將AZ31鎂合金鑄造坯料放 入棒材擠壓模具中進(jìn)行擠壓，擠壓比10. 6，擠壓速度20mm/s，得到Φ 16的鎂合金擠壓棒材。 擠壓過程中為了減小摩擦，擠壓模具的凹模內(nèi)孔采取油基石墨潤滑。(2)將擠壓得到的鎂 合金棒材于220°C范圍內(nèi)進(jìn)行2小時的退火處理；(3)將上述退火后鎂合金棒材截取10 50mm長加工成管坯，作為擠壓毛細(xì)管用毛坯；(4)將上述步驟(3)中管坯放入分流擠壓模 具中進(jìn)行擠壓，擠壓溫度為300°C，擠壓比為16，擠壓模沖頭速度為30mm/s的條件下進(jìn)行擠 壓，得到外徑尺寸為Φ4πιπι，壁厚為0. 5mm，長度為300 mm的毛細(xì)管；(5)將上述步驟(4)中 的毛細(xì)管于220°C范圍內(nèi)進(jìn)行2小時的去應(yīng)力退火處理，得到鎂合金毛細(xì)管。本發(fā)明工藝簡單，成本低，加工效率高，加工制作的鎂合金毛細(xì)管表面質(zhì)量好，管 壁厚度均勻，平直度理想，效率高，其組織均勻并且力學(xué)性能較高，室溫抗拉強(qiáng)度為190 290MPa，屈服強(qiáng)度120 180MPa，伸長率25 32%?？捎脕碇谱麽t(yī)用可降解鎂合金毛細(xì)管 內(nèi)支架。實施例2 —種鎂合金毛細(xì)管的塑性加工方法，其包括以下步驟(1)首先選用鑄 造純度大于99. 99%的AZ31鎂合金坯料，將Φ 52 X 50mm的AZ31鎂合金鑄造坯料放入爐中加 熱至200°C，保溫0. 8小時，預(yù)熱棒材擠壓模具至350°C，而后將AZ31鎂合金鑄造坯料放入 棒材擠壓模具中進(jìn)行擠壓，擠壓比16，擠壓速度26mm/s，得到Φ13的鎂合金擠壓棒材。擠 壓過程中為了減小摩擦，擠壓模具的凹模內(nèi)孔采取油基石墨潤滑。(2)將擠壓得到的鎂合金 棒材于300°C范圍內(nèi)進(jìn)行1小時的退火處理；(3)將上述退火后鎂合金棒材截取10 50mm 長加工成管坯，作為擠壓毛細(xì)管用毛坯；(4)將上述步驟(3)中管坯放入分流擠壓模具中進(jìn) 行擠壓，擠壓溫度為200°C，擠壓比為28，擠壓模沖頭速度為26mm/s的條件下進(jìn)行擠壓，得 到外徑尺寸為Φ 3mm，壁厚為0. 2mm，長度為700 mm的毛細(xì)管；(5)將上述步驟(4)中的毛 細(xì)管于300°C范圍內(nèi)進(jìn)行1小時的去應(yīng)力退火處理，得到鎂合金毛細(xì)管。本實施例加工制作的鎂合金毛細(xì)管表面質(zhì)量好，管壁厚度均勻，平直度理想，效 率高，其組織均勻并且力學(xué)性能較高，室溫抗拉強(qiáng)度為190 290MPa，屈服強(qiáng)度120 180MPa，伸長率25 32%。可用來制作醫(yī)用可降解鎂合金毛細(xì)管內(nèi)支架。實施例3 —種鎂合金毛細(xì)管的塑性加工方法，其包括以下步驟(1)首先將 Φ52X50mm的AZ31鎂合金鑄造坯料放入爐中加熱至300°C，保溫1小時，預(yù)熱棒材擠壓模
4具至300°C，而后將AZ31鎂合金鑄造坯料放入棒材擠壓模具中進(jìn)行擠壓，擠壓比25，擠壓速 度30mm/s，得到Φ 10. 4的鎂合金擠壓棒材。擠壓過程中為了減小摩擦，擠壓模具的凹模內(nèi) 孔采取油基石墨潤滑。(2)將擠壓得到的鎂合金棒材于420°C范圍內(nèi)進(jìn)行0. 5小時的退火處 理；(3)將上述退火后鎂合金棒材截取10 50mm長加工成管坯，作為擠壓毛細(xì)管用毛坯； (4)將上述步驟(3)中管坯放入分流擠壓模具中進(jìn)行擠壓，擠壓溫度為100°C，擠壓比為64， 擠壓模沖頭速度為30mm/s的條件下進(jìn)行擠壓，得到外徑尺寸為Φ 2mm，壁厚為0. 1mm，長度 為1000 mm的毛細(xì)管；(5)將上述步驟(4)中的毛細(xì)管于420°C范圍內(nèi)進(jìn)行0.5小時的去應(yīng) 力退火處理，得到鎂合金毛細(xì)管。 本實施例加工制作的鎂合金毛細(xì)管表面質(zhì)量好，管壁厚度均勻，平直度理想，效 率高，其組織均勻并且力學(xué)性能較高，室溫抗拉強(qiáng)度為190 290MPa，屈服強(qiáng)度120 180MPa，伸長率25 32%。可用來制作醫(yī)用可降解鎂合金毛細(xì)管內(nèi)支架。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金毛細(xì)管的塑性加工方法，其特征在于包括以下步驟(1)首先將AZ31鎂 合金鑄造坯料加熱至100 300°C，保溫0. 5 1小時，預(yù)熱棒材擠壓模具至300 450°C， 而后將AZ31鎂合金鑄造坯料放入棒材擠壓模具中進(jìn)行擠壓，擠壓比10 25，擠壓速度 20 30mm/s，得到Φ 10. 4 Φ 16鎂合金棒材；(2)將擠壓得到的鎂合金棒材于220 420°C范圍內(nèi)進(jìn)行0. 5 2小時的退火處理；(3)將上述退火后鎂合金棒材截取10 50mm 長加工成管坯，作為擠壓毛細(xì)管用毛坯；(4)將上述步驟(3)中管坯放入分流擠壓模具中進(jìn) 行擠壓，擠壓溫度為100 300°C，擠壓比為16 64，擠壓模沖頭速度為20 30mm/s的條 件下進(jìn)行擠壓，得到外徑尺寸為Φ2 Φ4πιπι，壁厚為0. 1 0. 5mm，長度為300 IOOOmm 的毛細(xì)管；(5)將上述步驟(4)中的毛細(xì)管于200 420°C范圍內(nèi)進(jìn)行0. 5 2小時的去應(yīng) 力退火處理，得到鎂合金毛細(xì)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金毛細(xì)管的塑性加工方法，其特征在于所述步驟(1)中 擠壓模具的凹模內(nèi)孔采取油基石墨潤滑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎂合金毛細(xì)管的塑性加工方法，其將鎂合金鑄造坯料加熱至100～300℃，預(yù)熱棒材擠壓模具至300～450℃，進(jìn)行擠壓,擠壓比10～25,擠壓速度20～30mm/s；將退火后鎂合金棒材截取10～50mm長加工成管坯；將管坯放入分流擠壓模具中進(jìn)行擠壓，擠壓溫度為100～300℃，擠壓比為16～64，擠壓模沖頭速度為20～30mm/s，得到壁厚為0.1～0.5mm，長度為300～1000mm的毛細(xì)管；而后進(jìn)行去應(yīng)力退火處理，得到鎂合金毛細(xì)管。本發(fā)明工藝簡單，成本低，加工效率高，制作的鎂合金毛細(xì)管表面質(zhì)量好，管壁厚度均勻，平直度理想，其組織均勻并且力學(xué)性能較高，可用于制作血管內(nèi)支架。
文檔編號B21C31/00GK102069103SQ20101056465
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者于洋, 張文叢 申請人:于洋