廓。其中，本实施例中，手术刀的整 体外形轮廓的厚度为4mm。
[0167] 其中，步骤（3)中的手术刀模具为一模多穴的模具。
[0168] 其中，步骤（5)后，还包括步骤（6)，将步骤（5)得到的非晶合金手术刀进行切割浇 铸口和溢流口。
[0169] 步骤二，成型刀尖部分：通过热塑成型法（TPF)对刀尖部分进行成型，具体步骤 为：制作能成型刀尖部分的刀尖模具，利用电阻丝加热刀尖模具，利用刀尖模具碰触要成型 刀尖部分的位置并将其加热到过冷液相区后，利用刀尖模具对要成型刀尖部分的位置施加 25MPa的压力并成型为刀尖部分，然后利用压力为2Pa的氙气吹向刀尖部分以对刀尖部分 进行冷却，即完成刀尖部分的成型，得到非晶合金手术刀。
[0170] 步骤三，对步骤二得到的非晶合金手术刀进行磁力研磨、拉丝处理和喷砂处理。
[0171] 实施例18。
[0172] 本实施例的一种非晶合金手术刀，具体为，利用铁基非晶合金的合金锭制备非晶 合金手术刀。所制备的非晶合金手术刀的维氏硬度为560,降伏强度为1700MPa，弹性限度 为2. 2%，镍释放量为0mg/cm2/week，抗腐蚀性为经受900小时的盐雾测试后非晶合金手术 刀的表面仍然良好无腐蚀。
[0173] 上述非晶合金手术刀的制造方法，包括如下步骤： 步骤一，手术刀整体外形轮廓的制备：在真空度为l(T2t〇rr的真空状态的保护下，利 用铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法制备出手术刀的整体外形轮廓，具体包括如下步 骤： 步骤（1)，投料：将铁基非晶合金合金锭放入立式压铸机的供料装置，并由供料装置投 入到立式压铸机的熔融装置中；立式压铸机的真空度为KT2t〇rr ; 步骤（2)，熔融：利用感应加热的方式将铁基非晶合金合金锭熔融并形成熔汤，熔汤的 温度为1180°C ; 步骤（3)，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入手术刀模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注 入手术刀模具中；其中，冲头的速度为2 m/s ;手术刀模具的温度为230°C ;其中，在倒汤过 程中，利用喷枪向手术刀模具表面喷射氩气以达到清洁手术刀模具表面的熔汤碎屑的目 的； 步骤（4)，冷却：对步骤三中注入了熔汤的手术刀模具进行冷却成型，得到非晶合金手 术刀，冷却速度为l〇5K/s ;冷却时间为17秒； 步骤（5)，产品取出：利用产品取出装置接住由手术刀模具顶出的非晶合金手术刀后 再输送到产品出口，得到非晶合金手术刀的整体外形轮廓。其中，本实施例中，手术刀的整 体外形轮廓的厚度为1mm。
[0174] 其中，步骤（3)中的手术刀模具为一模多穴的模具。
[0175] 其中，步骤（5)后，还包括步骤（6)，将步骤（5)得到的非晶合金手术刀进行切割浇 铸口和溢流口。
[0176] 步骤二，成型刀尖部分：通过热塑成型法（TPF)对刀尖部分进行成型，具体步骤 为：制作能成型刀尖部分的刀尖模具，利用感应线圈加热刀尖模具，利用刀尖模具碰触要成 型刀尖部分的位置并将其加热到过冷液相区后，利用刀尖模具对要成型刀尖部分的位置施 加 IOMPa的压力并成型为刀尖部分，然后利用压力为0. 5Pa的氩气吹向刀尖部分以对刀尖 部分进行冷却，即完成刀尖部分的成型，得到非晶合金手术刀。
[0177] 步骤三，对步骤二得到的非晶合金手术刀进行抛光处理。
[0178] 实施例19。
[0179] 本实施例的一种非晶合金手术刀，具体为，利用钯基非晶合金的合金锭制备非晶 合金手术刀。所制备的非晶合金手术刀的维氏硬度为560,降伏强度为1700MPa，弹性限度 为2. 9%，镍释放量为0. 002mg/cm2/week，抗腐蚀性为经受900小时的盐雾测试后非晶合金 手术刀的表面仍然良好无腐蚀。
[0180] 上述非晶合金手术刀的制造方法，包括如下步骤： 步骤一，手术刀整体外形轮廓的制备：在氦气的保护下，利用钯基非晶合金的合金锭通 过压铸成型法制备出手术刀的整体外形轮廓，具体包括如下步骤： 步骤（1)，投料：将钯基非晶合金合金锭放入卧式压铸机的供料装置，并由供料装置投 入到卧式压铸机的熔融装置中；本实施例中，卧式压铸机充入氦气进行保护； 步骤（2)，熔融：利用感应加热的方式将钯基非晶合金合金锭熔融并形成熔汤，熔汤的 温度为950°C ; 步骤（3)，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入手术刀模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注 入手术刀模具中；其中，冲头的速度为〇. 5 m/s ;手术刀模具的温度为210°C ;其中，在倒汤 过程中，利用喷枪向手术刀模具表面喷射氮气以达到清洁手术刀模具表面的熔汤碎屑的目 的； 步骤（4)，冷却：对步骤三中注入了熔汤的手术刀模具进行冷却成型，得到非晶合金手 术刀，冷却速度为IO1KA ;冷却时间为28秒； 步骤（5)，产品取出：利用产品取出装置接住由手术刀模具顶出的非晶合金手术刀后 再输送到产品出口，得到非晶合金手术刀的整体外形轮廓。其中，本实施例中，手术刀的整 体外形轮廓的厚度为5mm。
[0181] 其中，步骤（3)中的手术刀模具为一模多穴的模具。
[0182] 其中，步骤（5)后，还包括步骤（6)，将步骤（5)得到的非晶合金手术刀进行切割浇 铸口和溢流口。
[0183] 步骤二，成型刀尖部分：通过热塑成型法（TPF)对刀尖部分进行成型，具体步骤 为：制作能成型刀尖部分的刀尖模具，利用电阻丝加热刀尖模具，利用刀尖模具碰触要成型 刀尖部分的位置并将其加热到过冷液相区后，利用刀尖模具对要成型刀尖部分的位置施加 30MPa的压力并成型为刀尖部分，然后利用压力为5Pa的氦气吹向刀尖部分以对刀尖部分 进行冷却，即完成刀尖部分的成型，得到非晶合金手术刀。
[0184] 步骤三，对步骤二得到的非晶合金手术刀进行拉丝处理。
[0185] 性能测试对比实验 将实施例1中利用Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金制备的手术刀，实施例10中利用 Cu-Ti-Zr-Ni-Sn系铜基非晶合金制备的手术刀，与现有技术中利用钛合金（Ti6A14V)制备 的手术刀、利用不锈钢（SUS304)制备的手术刀进行性能测试对比实验，所测试的性能包括 维氏硬度、降伏强度、弹性限度、抗腐蚀性能(盐雾测试)、耐刮性和光泽度，所测试的实验数 据见表1。
[0186] 表1四种材质的手术刀的性能测试对比数据表
【主权项】
1. 一种非晶合金手术刀，其特征在于：所述手术刀是采用锆基非晶合金、铜基非晶合 金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金手术 刀。
2. 根据权利要求1所述的一种非晶合金手术刀，其特征在于：所述锆基非晶合金包括 Zr-Cu-(Ni/Co)-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金、Zr-Cu-Ni-Co-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金；所述铜 基非晶合金包括 Cu-Ti-Zr-(Ni/Co) + (Sn/Nb)系合金、Cu-Ti-Zr-Ni-Co + (Sn/Nb)系合 金。
3. 根据权利要求1所述的一种非晶合金手术刀，其特征在于：所述非晶合金手术刀的 维氏硬度为400~600,降伏强度为1000MPa~3000MPa，弹性限度为2%~3%，镍释放量为Omg/ cm2/week~0. 015mg/cm2/week，经受500小时~2000小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐 蚀。
4. 权利要求1至3任意一项所述的一种非晶合金手术刀的制造方法，其特征在于：包 括如下步骤： 步骤一，手术刀整体外形轮廓的制备：在真空状态或惰性气氛的保护下，利用锆基非晶 合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金 锭通过压铸成型法制备出手术刀的整体外形轮廓； 步骤二，成型刀尖部分：通过热塑成型法（TPF)或快速放电成型法（RDF)对刀尖部分进 行成型，得到非晶合金手术刀。
5. 根据权利要求4所述的一种非晶合金手术刀的制造方法，其特征在于：还包括步骤 三，表面处理步骤：对所述步骤二得到的非晶合金手术刀进行滚筒研磨和/或磁力研磨和/ 或抛光处理和/或拉丝处理和/或喷砂处理和/或PVD处理和/或喷涂处理。
6. 根据权利要求4所述的一种非晶合金手术刀的制造方法，其特征在于：所述步骤二 成型刀尖部分，通过热塑成型法（TPF)对刀尖部分进行成型的具体步骤为：制作能成型刀 尖部分的刀尖模具，利用感应线圈或电阻丝加热所述刀尖模具，利用所述刀尖模具碰触要 成型刀尖部分的位置并将其加热到过冷液相区后，利用所述刀尖模具对要成型刀尖部分的 位置施加压力并成型为刀尖部分，然后利用一定压力的氮气或惰性气体吹向所述刀尖部分 以对所述刀尖部分进行冷却，即完成刀尖部分的成型。
7. 根据权利要求4所述的一种非晶合金手术刀的制造方法，其特征在于：所述步骤二 成型刀尖部分，通过快速放电成型法（RDF)对刀尖部分进行成型的具体步骤为：制作能成 型刀尖部分的的电极，通过所述电极释放电容中储存的电能，利用所述电极将要成型刀尖 部分的位置加热到玻璃化转变温度（Tg)与熔点温度（Tm)之间，然后以所述电极作为冲头 对要成型刀尖部分的位置施加压力，并成型为刀尖部分，然后利用一定压力的氮气或惰性 气体吹向所述刀尖部分以对所述刀尖部分进行冷却，即完成刀尖部分的成型。
8. 根据权利要求6或7所述的一种非晶合金手术刀的制造方法，其特征在于：对要成 型刀尖部分的位置施加的压力为lMPa~30MPa ;利用压力为0· lPa~5Pa的氮气或惰性气体吹 向所述刀尖部分以对所述刀尖部分进行冷却。
9. 根据权利要求4所述的一种非晶合金手术刀的制造方法，其特征在于：所述步骤一 手术刀整体外形轮廓的制备为：在真空状态或惰性气氛的保护下，利用锆基非晶合金、铜基 非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸 成型法制备出手术刀的整体外形轮廓，包括如下步骤： 步骤（1)，投料：将锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基 非晶合金或铁基非晶合金的合金锭放入立式或卧式压铸机的供料装置，并由所述供料装置 投入到立式或卧式压铸机的熔融装置中； 步骤（2)，熔融：利用感应加热或电阻加热的方式将步骤一中的合金锭熔融并形成熔 汤，所述熔汤的温度为900°C ~1200°C ; 步骤（3)，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入手术刀模具浇口套中，然后以冲头将 熔汤注入手术刀模具中；其中，冲头的速度为0.1 m/s ~5 m/s;手术刀模具的温度为 200 〇C -250 0C ； 步骤（4)，冷却：对步骤三中注入了熔汤的手术刀模具进行冷却成型，得到非晶合金手 术刀，冷却速度为l〇°K/s ~106K/s ;冷却时间为15秒~30秒； 步骤（5)，产品取出：利用产品取出装置接住从手术刀模具顶出的非晶合金手术刀后 再输送到产品出口，得到非晶合金手术刀。
10.根据权利要求9所述的一种非晶合金手术刀的制造方法，其特征在于：所述步骤 (1)中，所述立式或卧式压铸机的真空度为l〇4t〇rr~l(T3torr。
【专利摘要】本发明涉及非晶合金的应用技术领域，特别是涉及一种非晶合金手术刀及其制造方法，该手术刀是采用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金手术刀。该手术刀的维氏硬度为400~600，降伏强度为1000~3000MPa，弹性限度为2~3%，镍释放量为0~0.015mg/cm2/week，经受500~2000小时的盐雾测试后其表面无腐蚀。制造方法，先通过压铸成型法制备出手术刀的整体外形轮廓；再通过TPF或RDF对刀尖部分进行成型，得到非晶合金手术刀。该非晶合金手术刀具有高精密度、高强度、高弹性、高硬度、耐刮、抗腐蚀、非常锋利、使用寿命长的优点。
【IPC分类】A61L31-02, B22D17-00, A61L31-14
【公开号】CN104645423
【申请号】CN201510071788
【发明人】李奉珪
【申请人】东莞台一盈拓科技股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月11日