專利名稱：：制造假肢膝關節中有關部件的工藝方法
技術領域：
：本發明涉及一種假肢的制造方法，特別是假肢膝關節中有關部件的制造方法。
背景技術：
：膝關節中有關部件現有的生產工藝是經過多次鍛造成坯形后，再初加工至精加工，生產工序繁多，要形成大批量生產所需的設備、廠房要求高、投入大，致使產品成本高居不下。此類部件年需要量很大，目前基本依賴于進口，在國內巿場價格較高，而廣大中、低收入的殘疾人根本無法承受。硅溶膠精密鑄造這種方法是將易熔模料注入壓型(模具中)，制成熔模，將它裝配成模組，接著在模組表面涂敷用耐火材料和硅溶膠粘結劑配成的液態涂料，然后在涂料上撒耐火砂粒，隨后使之硬化成殼。如此反復多次，便形成多層型殼。將型殼加熱，使熔模熔化流出，殼體經焙燒后，往其中澆入液態合金，凝固后經清理等工序即獲得鑄件。這種鑄件一次性成形，表面光潔，尺寸精度高，可以達到少切削或無切削的目的，特別適于中小型、形狀復雜類多種合金鑄件的生產中。而相對于形狀比較復雜、強度要求高的假肢膝關節中有關部件的制造中，由于受到傳統工藝限制，目前還沒有使用該方法的。而要運用硅溶膠精密鑄造工藝制造假肢膝關節中有關部件必須要大量的試驗來選用合適的合金材料配方以及選定一套合理的鑄造工藝參數。
發明內容本發明的目的是要克服選材、熔煉以及熱處理等方面的困難提供一套運用硅溶膠精密鑄造方法生產假肢膝關節中有關部件的工藝，以取代相對繁瑣、成本高的鍛造工藝，簡化假肢膝關節中有關部件的生產加工工序、提高生產效率，降低生產成本，在確保額定強度和質量的前提下大幅度提髙批量生產的適應性。為解決上述技術問題本發明采用硅溶膠精密鑄造工藝取代鍛造工藝，其中涉及的相關工藝步驟和選取的工藝參數如下a.配制高強度錫合金材料，除了主要成分A1之外還包含有以下成分(重量百分含量，單位％):Cu:4.6~5.3Mn:0.3-0.5Si<0.06Fe《0.30其它雜質總量<0.60b.鋁合金材料熔煉、澆注熔化溫度680~720。C,澆注溫度680~700°C;c.鑄件熱處理工藝為在533~543。C進行10~18小時固溶處理，在170~18(TC時效處理4~5小時。釆用這樣一套熔模鑄造工藝生產假肢膝關節中有關部件，產品的機械性能可以達到抗拉強度ab>457Mpa延伸率55>2%布氏硬度HB>130這樣，在保證產品強度性能的前提下，釆用本發明的工藝明顯簡化了假肢膝關節中有關部件的加工工序，產品一次澆注成形，免除了諸多切削、鍛打工序，提髙了生產效率和金屬材料的利用率，既簡化了設備、工序，也降低了生產成本，便于形成大批量規模生產能力。無論從生產設備還是生產工序角度來說，硅溶膠精密鑄造工藝較鍛造加工工藝更具有優勢，更適應規模化生產；因而具有顯著的技術先進性、經濟性和實用性。而作為本發明的一種優選方案，所述的鋁合金材料中還加入徹量元素鋯、硼、鈦、鎘和釩，其成分為Zr:0.05—0.2B:0.005—0.06Ti:0.15~0.35Cd:0.15-0.25V:0.05-0.3并施以嚴格的熱處理工藝，固熔處理的裝爐溫度在300t:以下，固溶處理與時效處理之間的轉移控制時間在30秒之內，時效完畢后的冷卻介質為室溫空氣。這樣機械性能可達到抗拉強度crb>475Mpa延伸率5S>3.2%布氏硬度HB>140上述的工藝方案中，釆用添加微量合金強化元素以細化晶粒，并實施嚴格的熱處理工藝，所得到的合金是目前世界上抗拉強度最髙的一種髙強度鋁合金，從而真正實現以鋁帶鋼，以鑄代鍛。具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明作進一步說明下表為各實施例的元素含量及工藝參數取值<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1.一種制造假肢膝關節中有關部件的工藝方法，其特征在于該方法采用硅溶膠精密鑄造工藝，并且其中相關工藝步驟選取的工藝參數如下a.配制一種高強度錫合金材料，除了主要成分Al之外還包含有以下成分，下列為其重量百分含量、單位為％:Cu:4.6~5.3Mn:0.3—0.5Si<0.06Fe<0.30其它雜質總量<0.60b.銷合金材料熔煉、澆注熔化溫度680~720°C，澆注溫度680~700°C;c.鑄件熱處理工藝為在533543'C進行1018小時固溶處理，在170-18(TC時效處理4~5小時。2.根據權利要求1所述的制造膝關節中有關部件的方法，其特征在于所述的高強度鋁合金材料中還加有微量元素鈦、鋯、釩、硼和鎘，其含量如下Zr:0.05-0.2B:0.005~0.06Ti:0.15-0.35Cd:0.15-0.25V:0.05-0.3。3.根據權利要求1、或2所述的制造膝關節中有關部件的方法，其特征在于:在所述的鑄件熱處理工藝中固熔處理的裝爐溫度在300X:以下，固溶處理與時效處理之間的轉移控制時間在30秒之內，時效完畢后的冷卻介質為室溫空氣。全文摘要本發明公開了一種制造假肢膝關節中有關部件的工藝方法，該方法采用硅溶膠精密鑄造工藝取代鍛造工藝，其中相關工藝步驟和工藝參數如下a.配制高強度鋁合金材料，除主要成分Al之外還包含有Cu4.6～5.3，Mn0.3～0.5，Si≤0.06，Fe≤0.30，其它雜質總量≤0.60。b.熔煉、澆注熔化溫度680～720℃，澆注溫度680～700℃；c.熱處理工藝為在533～543℃進行10～18小時固溶處理，在170～180℃時效處理4～5小時。采用本發明的工藝明顯簡化了假肢膝關節中有關部件的加工工序，產品一次澆注成形，免除了諸多切削、鍛打工序，提高了生產效率和金屬材料的利用率，既簡化了設備、工序，也降低了生產成本，便于形成大批量規模生產能力。文檔編號C22C1/02GK101120894SQ20061002982公開日2008年2月13日申請日期2006年8月8日優先權日2006年8月8日發明者周耀忠,李佳和,楊正道,軍毛,崢王,王愛根,剛金,錢宏生申請人:上海市機械制造工藝研究所