一种轻量化骨科支架的加工方法技术

本申请公开了一种轻量化骨科支架的加工方法，所述加工方法包括根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱对所述骨科支架进行测试确定所述骨科支架的强化前疲劳寿命；对骨科支架进行力学分析确定失效区域，以便对试样支架的失效区域执行激光喷丸处理；测试试样支架的强化后疲劳寿命并根据强化前疲劳寿命与强化后疲劳寿命确定优选厚度；根据优选厚度生成加工指令，以便加工厚度为优选厚度的骨科支架并对失效区域执行激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。本方法能够进而实现了在不减少骨科支架的疲劳寿命的前提下减小骨科支架的外形尺寸。

A processing method for lightweight Department of orthopedics bracket

The present application discloses a method for manufacturing a lightweight orthopedic stent, which includes testing the orthopedic stent to determine its pre-strengthening fatigue life according to its structural parameters and load spectrum of its service area, and mechanical analysis of the orthopedic stent to determine the failure area so as to Laser shot peening is performed on the failure area of the sample bracket; the fatigue life of the sample bracket after strengthening is tested and the optimum thickness is determined according to the fatigue life before and after strengthening; the machining instructions are generated according to the optimum thickness to process the orthopedic bracket with the optimum thickness and the laser shot peening is performed on the failure area. The lightweight Department of orthopedics bracket was obtained. The method can further reduce the outline size of the orthopedic stent without reducing the fatigue life of the orthopedic stent.

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化骨科支架的加工方法
本专利技术涉及激光冲击强化领域，特别涉及一种轻量化骨科支架的加工方法。
技术介绍
当前，经济全球化、人口老龄化的趋势加剧，伴随着交通运输飞速发展，意外性事故导致的骨折是骨科中最常见的病患，临床治疗中采用刚度和强度较好的骨科支架对骨折部位进行固定，在术后近期可以为骨折组织提供稳定的力学环境，防止发生再损伤。并且为身体提供坚实的支持，有利于患者在康复过程中进行正常的活动。研究表明人体骨骼的弹性模量10～40GPa，钛合金的弹性模量为110GPa。由于支架的刚度约为骨组织的刚度的2～10倍，在骨折区域内，刚度较低的骨骼则只需承载较低的载荷，而刚度较高的支架将会承担较多的载荷，因而对支架提出了两方面的要求：1)尽量降低支架的厚度方便病人使用；2)足够的疲劳强度与寿命保证病人在康复期内的必要活动，不发生断裂。但是，当减小支架的厚度时，支架的疲劳寿命就会大大减少；为了增加支架的疲劳寿命就要增加支架的厚度，导致疲劳性能和支架结构尺寸之间的矛盾。因此，如何在不减少骨科支架的疲劳寿命的前提下减小骨科支架的外形尺寸，实现骨科支架的轻量化是本领域技术人员目前需要解决的技术问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化骨科支架的加工方法，其特征在于，包括：根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱对所述骨科支架进行测试确定所述骨科支架的强化前疲劳寿命；对所述骨科支架进行力学分析确定失效区域，以便控制支架加工设备对试样支架的所述失效区域执行激光喷丸处理；其中，所述试样支架与所述骨科支架为完全相同的支架；测试所述试样支架的强化后疲劳寿命并根据所述强化前疲劳寿命与所述强化后疲劳寿命确定优选厚度；根据所述优选厚度生成加工指令，以便利用所述加工指令控制所述支架加工设备加工厚度为所述优选厚度的骨科支架并对所述失效区域执行所述激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。

【技术特征摘要】
1.一种轻量化骨科支架的加工方法，其特征在于，包括：根据骨科支架的结构参数和支架服役区间的载荷谱对所述骨科支架进行测试确定所述骨科支架的强化前疲劳寿命；对所述骨科支架进行力学分析确定失效区域，以便控制支架加工设备对试样支架的所述失效区域执行激光喷丸处理；其中，所述试样支架与所述骨科支架为完全相同的支架；测试所述试样支架的强化后疲劳寿命并根据所述强化前疲劳寿命与所述强化后疲劳寿命确定优选厚度；根据所述优选厚度生成加工指令，以便利用所述加工指令控制所述支架加工设备加工厚度为所述优选厚度的骨科支架并对所述失效区域执行所述激光喷丸处理得到轻量化骨科支架。2.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于，根据所述强化前疲劳寿命与所述强化后疲劳寿命确定厚度增益包括：根据所述强化前疲劳寿命与所述强化后疲劳寿命计算疲劳寿命增益；根据所述疲劳寿命增益与材料厚度变化的对应关系确定所述厚度增益，并根据所述厚度增益与所述骨科支架的厚度计算所述优选厚度。3.根据权利要求1所述加工方法，其特征在于，还包括：根据所述骨科支架的使用者的身高、体重、步态和所述骨科支架使用部位的参数计算支架服役区间的所述载荷谱。4.根据权利要求1所述加工方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永康，张峥，杨青天，于秋云，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44