Метални делови за убризгавање голф главе од легуре титанијума

Технологија бризгања метала титанијума и легура титанијума (МИМ) може да реализује велику и јефтину припрему малих и средњих производа од титанијума сложеног облика, што је од великог значаја за промовисање производње и примене титанијума и легуре титанијума. производи. Кинхуангдао Зхонгвеи Прецисион Мацхинери Цо., Лтд. је колекција бризгања метала од легуре бакра, бризгања метала на бази гвожђа, бризгања метала од нерђајућег челика, бризгања метала од легуре алуминијума, бризгања метала од легуре никла, бризгања метала од легуре кобалта ливење, бризгање метала од легуре волфрама Свеобухватно високотехнолошко предузеће које интегрише истраживање и развој, производњу и продају бризгања, металне делове за убризгавање голф главе од легуре титанијума, бризгање метала од цементног карбида и структурне делове из металургије праха.

Продуцт Десцриптион

1. Стандарди имплементације: компанија стриктно примењује ИСО9001, ИСО14001, ИАТФ16949 сертификат

Производи су прошли сертификацију РОХС, ФДА ЕУ итд.

2. Стандарди за материјал производа: ИСО, ГБ, АСТМ, САЕ, ЕН, ДИН, БС, АМС, ЈИС, АСМЕ, ДМС, ТОЦТ, ГБ

3. Главни процеси: бризгање метала МИМ, металургија праха ПМ, ливење у инвестицију, ливење алуминијума,

4. Доступни материјали за металургију праха:

Легуре бакра, базе гвожђа, легуре титанијума, базе од нерђајућег челика, легуре алуминијума, легуре никла, легуре кобалта, легуре волфрама, цементни карбиди, хидрокси легуре, меки магнетни материјали и 3Д штампа могу се прилагодити према захтевима купаца.

Истраживање и примена

Процес бризгања металног праха обично укључује неколико основних процеса као што су припрема материјала за ињектирање, бризгање, одвајање, синтеровање и неопходна накнадна обрада.

Као што је приказано на слици 1, метални прах и компоненте органског везива се мешају, гњече и гранулирају да би се припремио ињекциони материјал, а затим се материјал за ињектирање убризгава у калуп на одређеној температури и притиску, а након хлађења се одваја од калупа. добити одређени материјал за ињекцију. Зелено тело обликованог производа се затим подвргава процесу одлепљивања како би се уклониле све органске компоненте осим металног праха садржаног у зеленом телу да би постало одвезано тело, и на крају синтеровано да би се добили метални делови главе за голф од легуре титанијума са жељеним својствима.

Технологија бризгања металног праха остварује органску комбинацију бризгања и традиционалне технологије металургије праха, превазилази високу цену процеса обраде, једноставан облик традиционалног процеса ливења, ниску ефикасност производње изостатичког процеса пресовања и ињектирања и традиционалног процеса ливења. . Недостаци многих дефеката и ниска прецизност толеранције су у великој мери унапредили производњу и примену производа од титанијума и легура титанијума (као што је приказано на слици 2).

Слика 1 Дијаграм тока титанијума и легура титанијума произвођача МИМ

Сл.2 Примене титанијума и легура титанијума произвођача МИМ

Следеће представља карактеристике и предности металних делова за убризгавање металне главе од легуре титанијума и резимира напредак у истраживању технологије бризгања праха титанијума и легуре титанијума од прашкастих сировина, најчешће коришћених система везива, бризгања, одлепљивања и синтеровања. Постоје главни проблеми и анализира се правац истраживања титанијума и легуре титанијума металног праха ињекцијским прешањем.

1. Статус истраживања титанијума и легуре титанијума металног праха бризгањем

Истраживања су показала да на механичка својства, отпорност на корозију и биомедицинска својства бризганих производа од титанијума и легура титанијума у ​​великој мери утичу релативна густина, садржај нечистоћа, легирајући елементи и микроструктура.

Након што се производ за бризгање синтерује, његова релативна густина је око 95 процената, а постојаће и одређени проценат заосталих пора.

Ове заостале поре ће постати извор пукотина када се узорак ломи и имају велики утицај на механичка својства материјала као што су затезна чврстоћа, дуктилност, жилавост лома и чврстоћа на замор. Стога, што је већа релативна густина производа за бризгање титанијума и легура титанијума, његове механичке особине су боље.

Елементи нечистоћа као што су кисеоник, угљеник, азот, водоник итд., Посебно кисеоник, ће повећати границу течења, затезну чврстоћу и тврдоћу материјала и смањити дуктилност. Елементи нечистоћа се растварају у матрици титанијума на температури синтеровања. Пошто не постоји ефикасан редукциони агенс, тешко је контролисати елементе нечистоћа титанијума и легура титанијума током процеса синтеровања. количина.

Микроструктура титанијума и легура титанијума, укључујући величину зрна и фазни састав након синтеровања, може утицати на механичка својства материјала. Узети заједно, бризгани материјали од титанијума и легура титанијума са одличним перформансама имају већу густину, низак садржај нечистоћа (обично садржај кисеоника), одговарајући састав легуре, фина зрна и мање дефеката током згушњавања.

1.1 Сировине у праху

Избор прашкастих сировина је важан корак у процесу бризгања титанијум праха. Расподела величине честица и морфологија праха директно утичу на течност и формабилност материјала за убризгавање, задржавање облика зеленог тела током одлепљивања и скупљање током синтеровања.

Тренутно, најчешће коришћене методе припреме праха титанијума и легура титанијума укључују механичку методу и методу атомизације.

Облик праха добијеног механичким млевењем (као што је млевење куглицама, млевење куглица са мешањем, високоенергетско вибрационо млевење и млевење млаза, итд.) је углавном неправилан или угао.

Процес хидрогенизације дехидрогенизације (ХДХ) је да се искористи очигледна крхкост титанијума након апсорпције водоника, да се дроби механичким млевењем или млевењу у млазу, а затим се подвргне дехидрогенацији да би се добио прах титанијума неправилног облика, као што је приказано на слици 3 (а) . Методе атомизације (као што је атомизација инертног гаса, атомизација ротирајућих електрода плазма снопом и атомизација гаса за топљење индукције електрода) могу се спроводити у потпуно инертној атмосфери да би се одржала висока чистоћа сировог праха, што резултира сферичним обликом и расподелом величине честица. прилично широк и има добра својства паковања, као што је приказано на слици 3(б).

Поред тога, за разлику од технологије производње челичног праха, титанијумски прах са финијим честицама је тежи за производњу. Како се величина честица смањује, повећава се специфична површина, а повећава се и садржај елемената нечистоћа.

Обично је величина честица титанијумовог праха који се користи у МИМ-у мања од 45 μм. Када је величина честица праха превелика, феномен раздвајања праха и везива вероватно ће се појавити током процеса убризгавања, што ће резултирати дефектима. Треба га у потпуности узети у обзир у дизајну састава материјала за ињектирање и дизајна калупа.

Слика 3 ХДХ (а) и гас атомизовани (б) прах титанијума који се користи у МИМ-у

1.2 Везиво

Везиво је носач који постоји у фазама током процеса бризгања. Његова главна функција је да прах испуни калуп једнолико у течном стању, формира жељени облик и одржава га до фазе предсинтеровања.

У процесу бризгања, везиво треба да има следеће карактеристике: ниску тачку топљења, добру квашење на честице праха и брзо очвршћавање, што је погодно за припрему материјала за ињектирање; добра течност на температури убризгавања; након обликовања Може се лако уклонити из зеленог тела, а има мање заосталих супстанци, а производи распадања су нетоксични и не корозивни.

Генерално, компонента везива садржи најмање примарну компоненту и секундарну компоненту:

Главна компонента се користи за влажење честица металног праха и обезбеђивање неопходне флуидности, док секундарна компонента обезбеђује да тело за убризгавање и даље има довољну чврстоћу током процеса убризгавања и након уклањања главне компоненте везива.

У већини случајева, систем везива има трећу компоненту, као што је сурфактант, за побољшање компатибилности између металног праха и полимера.

Према главним компонентама адхезивних компоненти, уобичајено коришћени системи лепка могу се поделити на системе на бази воска, системе на бази ароматичног једињења, системе на бази полиоксиметилена и системе на бази воде.

1.2.1 Лепак на бази воска

Често коришћени воскови за системска везива на бази воска укључују неколико кратколанчаних полимера као што су парафин, пчелињи восак и палмин восак. Имају ниске тачке топљења, добру квашење, кратке молекуларне ланце и ниску вискозност, а њихове промене запремине су мање од осталих полимера када се разлажу. , што је корисно да се обезбеди тачност димензија производа.

Уобичајене секундарне компоненте система на бази воска су полипропилен, полиетилен, кополимер етилен-винил ацетата и полиметил метакрилат високе молекулске тежине, итд. Поред воска и везива за кичму, површински активни агенси, као што је стеаринска киселина, се користе за побољшати компатибилност између праха и полимера.

Најранији систем везива на бази воска о коме је пријављен у литератури био је Канеко ет ал. користећи кополимер парафин-поли-н-бутил метакрилат-етилен винил ацетат-дибутил фталат као везиво за мешање са прахом титанијума за припрему материјала за ињекције. , пуњење праха од 56 процената, и синтеровано на 1300 степени и 1,3 Па након одвајања. Добијени синтеровани узорак има релативну густину од 94 одсто и чврстоћу на притисак од 1000 МПа, али скоро да нема дуктилности због превисоког садржаја нечистоћа.

проучавао процес одвајања у два корака који комбинује вакуумско одвезивање и одвајање у атмосфери аргона, што је значајно смањило садржај угљеника и кисеоника у синтерованим деловима.

Гуо ет ал. заменио део парафина полиетилен гликолом са бољом квашењем, развио систем везивања парафин-полиетилен гликол-полиетилен-полипропилен-стеаринска киселина и користио га у бризгању чистог титанијума и легуре титан-алуминијум-ванадијума, синтерованих делова имају добро задржавање облика и мале флуктуације димензија. Због смањења садржаја кисеоника и угљеника, перформансе су такође значајно побољшане и добијају се боље перформансе.

Поред тога, неки истраживачи користе палмин восак да делимично замене парафин и палмино уље да у потпуности замене парафин [14] за системе везива на бази воска, а ефекат формирања је такође веома добар, али зато што је елемент кисеоника садржан у самом палмином воску такође Извор кисеоника, па је садржај угљеника и кисеоника у финалном производу нешто већи, а механичка својства нису тако добра као парафински систем.

Оптимални систем везива на бази воска који је објављен у литератури предложили су Фриедерици ет ал. . Током експеримента, односи парафина, полиетилена ниске густине и стеаринске киселине су подешени тако да се формирају четири односа везива. Процесом формирања, одвезивања и синтеровања различитих материјала за ињектирање добијени су узорци релативне густине од 98,1 одсто и хемијског састава који задовољава секундарни чисти титанијум.

Систем везива на бази воска заузима важну позицију у бризгању, али пошто систем везива на бази воска користи органске раствараче за одвајање растварача и има ниску ефикасност одмашћивања, истраживачи настављају да иновирају на овој основи и развијају нове лепкове. агентски систем.

1.2.2 Адхезиви на бази ароматичних једињења

Ароматична једињења (као што су нафтален, антрацен, итд.) могу се растворити на веома ниским температурама. У условима ниског притиска, они се могу директно трансформисати из чврстих материја у гасове сублимацијом на температури нижој од њихове тачке топљења. Ароматична једињења се користе као везива. Одвајање може значајно побољшати ефикасност процеса одвајања.

Веил ет ал. коришћена ароматична једињења у бризгању праха титанијума. У његовом истраживању, густе легуре титан-алуминијум-ванадијум и порозне легуре титан-алуминијум-ванадијум су припремљене коришћењем нафталена, 1 процента стеаринске киселине и 3 процента -12 процента етилен винил ацетата кополимера као везива.

Током експеримента, пошто је нафтален директно сублимиран у гас и испуштен, током процеса одлепљивања није се појавила течна фаза, а запремина узорка се није променила, а за разлику од одмашћивања растварачем, површинска енергија укључена у методу сублимације је била ниска, што је значило уобичајену дефеката одмашћивања као што су деформације. , пуцање итд. може се избећи, експериментом је коначно добијена релативна густина синтерованог узорка 96,6 процената, а садржај угљеника се није повећао.

Иако је систем везива постигао одличне перформансе производа, ароматична једињења у систему и даље имају утицај на животну средину и физичко здравље и нису праћена истраживањима и применама великих размера.

1.2.3 Лепак на бази ПОМ-а

Полиоксиметилен је први пут коришћен у систему лепка од стране Целанесе Цорп 1984. године, а затим га је развио БАСФ, што је омогућило да компоненте лепка не садрже восак и компоненте мале молекулске тежине.

Полиоксиметилен је главна компонента везивног система, а полиетилен (ПЕ) се постепено додаје као скелетно везиво у каснијем процесу развоја.

На основу овог система везива, БАСФ тренутно формира смесе за бризгање које покривају широк спектар материјала укључујући нисколегиране челике, нерђајуће челике, алатне челике, титанијум и легуре титанијума и керамику.

Изузетна карактеристика полиоксиметилена је да је осетљивији на киселе реагенсе и подложан је киселом распадању. Због тога, третирањем зеленог тела у киселој атмосфери нижој од температуре омекшавања, полиоксиметилен је у чврстом стању, чиме се избегавају недостаци као што су пукотине и експанзија узрокована кључањем компоненти везива, и има малу деформацију и добро задржавање облика. . Прецизна контрола величине.

Поред тога, због велике брзине дифузије, у поређењу са другим методама одмашћивања, брзина одмашћивања је већа, што може да достигне 10 пута већу брзину одлепљивања од традиционалних растварача, док омогућава одвајање дебље величине.

Иако систем лепка на бази ПОМ-а има многе од горе наведених предности, има и много недостатака.

Корозивна пара азотне киселине се често користи као катализатор у процесу каталитичког одвајања. С једне стране, полиоксиметилен може да се распадне током фаза припреме пре убризгавања и бризгања, што резултира високо токсичним формалдехидом, а продукти распадања морају бити спаљени у два корака. С друге стране, кисела атмосфера која игра каталитичку улогу је корозивнија за опрему и захтева више улагања.

1.2.4 Лепкови на бази воде

Растварачи за одвајање (као што су хептан и хексан) или продукти распадања компоненти везива (ароматични мономери и формалдехид) који се користе у горе поменутим системима везива су мање или више штетни за околину и оператере. Због тога је од великог значаја развити систем везива користећи еколошки прихватљиве раствараче.

Постојећи еколошки прихватљиви системи везива користе воду као растварач за одвајање.

Према различитим улогама воде у припреми ињекционих материјала, овакви системи везива се могу поделити на два типа: на бази гела и без гела.

Често коришћени полимер за системе који нису засновани на гелу је полиетилен гликол, који има боља својства, јефтин је и лако доступан. Полиетилен гликоли мале молекулске тежине могу се брзо и скоро потпуно уклонити на 60 степени, а молекулске тежине обично коришћених полиетилен гликола се крећу од 500 до 2000. Обично коришћено везиво за кичму је полиметил метакрилат са молекулском тежином од 10.000.

користио је у води растворљиву везиву компоненту полиетилен гликол–полиметил метакрилат–стеаринска киселина при пуњењу праха од 69 процената.

У експерименту, полиетилен гликол је потпуно уклоњен у води на 55 степени током 5 х, а полиметил метакрилат је потпуно уклоњен у топлом одвезаном току аргона на 440 степена. Коначни садржај кисеоника (масени удео) у припремљеним узорцима био је 0,2 процента, одговарајућа затезна чврстоћа је била 850~880 МПа, а издужење је било 8,5% ~16 процената, што је задовољило АСТМ стандард 5 Ти.

Већина везива на бази гела су природне супстанце, као што су целулоза, скробни агар итд.

Токура је користио агар да замени полимерно везиво у бризгању титанијума у ​​праху и проучавао је термичку стабилност, растворљивост и ињекциони вискозитет везивног система.

Извештај о металном праху (МПР) известио је о студији о производњи оралних имплантата од легуре титанијума користећи лепкове на бази агара, који су се састојали од агара, воде и материјала за ојачавање гела.

Сузуки и сарадници су припремили узорке са релативном густином од 97,3 процента коришћењем везива које садржи 4 процента масеног удела агара (молекулска тежина 82 500), масени удео угљеника и кисеоника у узорцима је био 0.33 проценат и 0.3 процента, респективно, а граница течења је била 539 МПа. , издужење је око 10 процената . Експериментални резултати показују да када се користи агар високе молекулске тежине, јачина гела се повећава, али је садржај заосталог угљеника и кисеоника већи, што резултира смањењем густине синтерованих делова синтерованих делова, а мањом затезном чврстоћом и издужењем.

Везива на бази воде која нису на бази гела су лака за контролу, опрема за одмашћивање је јефтинија од других метода одмашћивања, а везива су биоразградива и нетоксична за микроорганизме, али третман отпадних вода за одмашћивање захтева додатне трошкове.

Контрола величине финалних делова произведених материјалом за убризгавање везивног система на бази гела је тешка, а састав није довољно стабилан, а услови процеса и контрола квалитета су тешки, а даља истраживања и оптимизација су и даље потребни.

1.3 Ињекционо ливење, одвајање и синтеровање

Параметри процеса бризгања су одређени својствима материјала за бризгање и геометријом циљаног производа.

Као што је горе поменуто, величина честица титанијумовог праха је обично груба. У поређењу са бризгањем материјала од нерђајућег челика, лако је произвести феномен одвајања праха и везива. Пре бризгања треба формулисати одговарајуће параметре процеса ливења у складу са реолошким својствима материјала за ињектирање како би се смањили дефекти у формираном телу.

[Ванг и сарадници] су користили легуру Ти–6Ал–4В комбиновану са системом везива на бази воска у праху за припрему материјала за бризгање и тестирали и анализирали реолошка својства материјала за ињектирање под различитим оптерећењима праха и температурама, пружајући основу за формулисање погодног параметри калупа за процес бризгања. .

Парк и др. користили су аеросолизовани титанијум у праху, ХДХ титанијум у праху и сфероидизовани ХДХ титанијум у праху за припрему материјала за ињектирање и измерили њихова реолошка својства и понашање одвајања и предложили индекс формабилности материјала за убризгавање. Перформансе су оцењене, а резултати анализе дали су теоријску основу за истовремену употребу ХДХ праха и праха у облику аеросола у систему за убризгавање.

На основу процеса експерименталне и нумеричке симулације, о оптималним процесним параметрима за производњу бездефектних металних бризганих делова са жељеним механичким својствима расправљали су Барриере и сарадници, на основу техника моделирања коришћењем двофазних једначина протока и новог развој Експлицитни алгоритам се користи за реализацију предвиђања феномена раздвајања материјала у процесу ињектирања коришћењем нумеричке симулације.

Цхен ет ал. користио је хидродехидродехидрогенациони Ти–6Ал–4В претходно легирани прах и систем везива растворљивог у води за припрему материјала за убризгавање, а затим мерио брзину уклањања полиетилен гликола, компоненте растворљиве у води, у узорцима различите дебљине на различитим температурама, и успоставио формулу. За одређивање механизма одвајања везивног система коришћен је математички модел одвајања контролисаног дифузијом.

Сидамбе и др. користио је Тагучи метод да одреди оптималну комбинацију параметара као што су оптимална температура синтеровања, време, брзина загревања и атмосфера.

Нор ет ал. користио је систем везива од палминог стеарина и полиетилена за припрему материјала за ињектирање Ти-6Ал-4В и користио методу Тагуцхи за формулисање оптималног производног процеса и на крају добио узорак са граном течења од 934,4 МПа и издужење од 10 процената . Укупна својства испуњавају захтеве наведене у АСТМ Б348-02 медицинским легурама титанијума.

Обаси и др. припремио узорке Ти–6Ал–4В са својствима која испуњавају захтеве АСТМ Б348–02 легуре титанијума 23 разреда и проучавао утицај промена у систему основних параметара процеса на процес термичког одвезивања и синтеровања Ти–6Ал–4В прах МИМ компоненти .

Лимберг и др. припремио Ти–45Ал–5Нб–0.2Б–0.2Ц мешањем елементарних прахова током процеса бризгања и проучавао ефекте времена синтеровања и атмосфере синтеровања на затезна својства и микроструктуру, и добија својства против отпорности. Узорак затезне чврстоће од око 630 МПа.

Гуо ет ал. припремио чисти титанијум и Ти–6Ал–4В материјале технологијом бризгања, проучавао утицај процеса термичке обраде као што је топло изостатичко пресовање и жарење на својства легираних материјала и квалитативно окарактерисао ефекат термичке обраде помоћу микроструктуре и механичких својстава тестирање. и квантитативне карактеризације, њена микроструктура је приказана на слици 4.

Материјал за ињектирање се припрема мешањем праха титанијума атомизованог гасом, хидрогенизованог титановог праха и система везива на бази воска. Након бризгања, растварач је одвезан у смеши хептана и етанола, а температура се подиже на 350, 420°Ц. Након држања на 600 степени, везиво је потпуно уклоњено, а температура синтеровања је била 1230 степени током 3 х. Коначно, затезна својства синтерованих узорака су била 389-419 МПа, а издужење је било 2 процента -4 процената.

Чланови ове истраживачке групе су користили гас атомизирани титанијум у праху и систем везива растворљивог у води за припрему узорака чистог титанијума и проучавали утицај температуре синтеровања и времена задржавања на својства узорака чистог титанијума. Вакуум од 3 Па, температура синтеровања 1350 степени, и издужење од 20,3 процента након држања од 3 сата, што је у потпуности у складу са АСТМ Ф{6}} оптималним перформансама металургије праха, релативна густина 96,9 процената, затезна чврстоћа 443 МПа, биомедицински степен ИИ чисти стандард титанијума.

Слика 4. Микроструктуре узорака Ти (а) и Ти-6Ал-4В (б) припремљених сировинама на бази воска

2 Нови материјали за бризгање титанијума и легура титанијума

Титан и легуре титанијума тренутно се широко користе у ортопедским, стоматолошким уређајима и медицинским имплантатима, али због разлике између њихових механичких својстава и механичких својстава људске кости (модул еластичности је око 20 ГПа), производи се на кости /имплант интерфејс. Ефекат заштите од стреса, који резултира дугорочним клиничким ефектима, може бити у великој мери угрожен, као што је приказано на слици 5.

Стога су истраживачи прилагодили механичка својства титанијумских материјала тако што су променили структуру и састав легуре титанијумских материјала како би их приближили структури и својствима природних људских костију.

Сл.5 Поређење модула еластичности биомедицинских легура титанијума

2.1 Порозни титанијумски материјали и титан-керамички композити

Порозни материјали од титанијума и нови системски материјали од легура титанијума имају одговарајућу структуру пора и механичка својства, и идеални су материјали за имплантате за ортопедску замену.

С једне стране, може ефикасно смањити неусклађеност стреса између имплантата и коштаног ткива, чиме се смањује ефекат заштите од стреса и остварује трајна и ефикасна функција имплантата; с друге стране, порозна структура је неопходан услов за урастање коштаних ћелија у имплантат. Међусобно повезана порозна структура може омогућити пролаз велике количине телесних течности, што може даље да подстакне раст коштаних ћелија.

Гу ет ал. формирао је нови тип ТЦ4 легуре са структуром отворених пора додавањем ТиХ2 праху титанијум-алуминијум-ванадијум елемента као пена и активног агенса. Расподела величине пора је уједначена, величина пора је 90~190 μм, а порозност је око 43% ~59% . , модул еластичности се креће од 5,8 до 9,5 ГПа. Енгин и др. [35] је користио бризгање у праху (ПИМ) у комбинацији са технологијом средстава за формирање пора за припрему микропорозних легура титанијума и проучавао је утицај количине полиметил метакрилата агенса за формирање пора на густину и отпорност легуре на компресију. и модул еластичности.

Тунцер ет ал. користили атомизовани сферни прах, ХДХ титанијум у праху и систем везива на бази воска, додавањем одређене количине НаЦл и КЦл као агенаса за формирање пора, да проучавају ефекат почетног праха на перформансе финалног порозног производа од титанијума, и даље подешавањем средства за формирање пора. Према дози агенса, може се добити порозни титанијумски материјал са потребном порозношћу и величином пора медицинског имплантата, а хемијски састав материјала може задовољити стандард терцијарног чистог титанијума.

Цхен ет ал. користио НаЦл као средство за формирање пора у комбинацији са хидрогенизованим титанијумским прахом за ињекцију на бази воска за припрему узорака за бризгање. Подешавањем количине НаЦл може се формирати комуникациона рупа унутар ињекционог дела, а њена механичка својства су слична онима спужвасте кости.

Барбоса и др. први пут је употребио Фе22Цр прах за испитивање реолошких својстава материјала за ињектирање различитих система везивања. Према резултатима испитивања перформанси, одабран је одговарајући систем везива на бази воска, а затим комбинован са Ти прахом и агенсом за формирање пора НаЦл за топло пресовање и вишекомпонентно бризгање. , компонента кичменог имплантата са густим спољним порозним језгром и градијентом порозности припремљена је одмашћивањем и синтеровањем.

Слика 6 Порозна компонента за бризгање титанијума користећи НаЦл као држач простора

Хидроксиапатит (ХА) има јединствене предности у замени костију и реконструкцији костију због свог хемијског састава и кристалне структуре као природног људског коштаног ткива, и почео је да игра све важнију улогу у биомедицинским уређајима. .

Међутим, ХА је крт и има лоша механичка својства, тако да се не може користити само као носива компонента. Стога се појавила нова врста биомедицинског материјала састављеног од ХА и титанијумског материјала.

Тхиан ет ал.] проучавали су припрему Ти6Ал4В/ХА композита ињекцијским ливењем. Прво је композитни прах Ти6Ал4В/ХА припремљен методом керамичке преципитације, а затим је припремљени прах помешан са комерцијалним везивом ПАН-250С да би се припремио ињекциони материјал. Испитиване су реолошке особине материјала за ињектирање и проучавана је брзина загревања током процеса одлепљивања. Утицај брзине протока гаса атмосфере за одвајање и атмосфере за одвајање на дефекте одвезаног дела, количину уклањања везива и садржај заосталог угљеника; утицај параметара процеса синтеровања (брзина загревања, температура синтеровања, време држања, брзина хлађења итд.) Порозност добијеног узорка је била око 50 одсто; поред тога, анализиран је процес биолошке деградације припремљеног Ти6Ал4В/ХА материјала у окружењу телесних течности и окарактерисан резултатима испитивања механичких својстава.

2.2 Нови материјали од легура титанијума

Област биомедицине је важна грана примене титанијумских материјала, а правац њене примене директно утиче на тренд развоја титанијумских материјала.

Рани титанијумски материјали су углавном чисти титанијум (фаза), али чисти титанијумски материјали имају ниску чврстоћу и слабу отпорност на хабање, а затим развијају високу чврстоћу и високу жилавост плус тип који представљају Ти6Ал4В, Ти6Ал7Нб и Ти5Ал2.5Фе легура.

Ауст и др. успешно произведени материјали за вијке за кости са одличним перформансама коришћењем система везива на бази Ти6Ал7Нб праха и воска (парафин плус ПЕ плус стеаринска киселина), као што је приказано на слици 7, са релативном густином од 97,6 процената, затезном чврстоћом од 815 МПа и приносом јачине 714 МПа. Издужење 8,7 одсто.

Резултати истраживања показују да ће елементи легуре као што су Ал и В у широко коришћеној легури титанијум-алуминијум-ванадијум и легури титан-алуминијум-ниобијума ослобађати цитотоксичне јоне Ал и В елемента након што имплант уђе у људско тело, узрокујући штету људском телу. . .

Као резултат тога, истраживачи су спровели серију развоја нове генерације система легуре титанијума који садржи Нб, Та, Зр, Мо, Сн и друге елементе биолошке безбедности без Ал и В елемената.

Тренутно, био-титанијумске легуре које су развијене и истраживане углавном укључују Ти-15Нб, Ти-13Нб-13Зр, Ти-35Нб-7 Зр-5Та, Ти-12Мо-6Зр-2Фе, Ти-35.3Нб-5.1Та-7.1Зр и Ти- 29Нб-13Та-4.6Зр ет ал [44]. Због ограничења технологије млевења и других аспеката, ови системи легура се ретко користе у процесима бризгања праха.

Зхао ет ал. спровео експерименте бризгања користећи титанијум у праху и ниобијум у праху и успешно припремио двофазну легуру ТиНб са релативном густином од око 95 процената. Испитивањем механичких својстава зелених тела, одлепљених делова и синтерованих делова, као и синтеровања са различитим садржајима легуре, проучаван је утицај садржаја Нб на микроструктуру и механичка својства легуре упоређивањем посматрања и поређења легура. микроструктура легуре.

Ароцкиасами и др. припремио легуру Ти5Фе5Зр додавањем Фе и Зр елемената у ХДХ чисти титанијум у праху и измерио механичка својства легуре. механизам.

Ти6Ал7Нб коштани вијак припремљен од стране МИМ-а

3. Оутлоок

Ниска специфична тежина, висока специфична чврстоћа, одлична биокомпатибилност и отпорност на оксидацију и добра отпорност на корозију титанијума и легура титанијума чине да имају велику примену у ваздухопловству, медицини, хемијској, аутомобилској и роби широке потрошње. Развојни потенцијал.

У поређењу са традиционалним техникама обраде, као што су ковање, ливење и машинска обрада, бризгање у праху има очигледне предности, уједначен састав легуре, високу стопу искоришћења сировина и снажан производни капацитет великих сложених делова, што може у великој мери промовисати производњу титанијума и производи од легура титанијума. и примена.

Иако је постигнут одређени напредак у истраживању бризгања титанијума и легура титанијума, у стварном процесу индустријске производње, цена висококвалитетних прашкастих сировина је релативно висока, трансформација и примена нових система од висококвалитетних легура титанијума су релативно високе. бризгање је недовољно и тешко је контролисати хемијски састав производа. Низ проблема, попут оних већих, тек треба да се реши.

Поред тога, са брзим развојем технологије микро-система последњих година, потражња за микро-комплексним компонентама које се користе у микро-системима наставља да расте. Ињекционо ливење у праху треба да се пренесе са традиционалних типова производа на микропроизводе и да се развије у микро-ињектирање праха. технологија формирања.

Тренутно се већина технологија микробризгања фокусира на системе полимера, нерђајућег челика и других материјала. Још увек постоје многи проблеми које треба проучавати у микробризгању титанијума и легура титанијума.

Стога, развој истраживања убризгавања титанијума и легура титанијума треба да се фокусира на истраживање и развој нових система легура титанијума, развој јефтине висококвалитетне технологије припреме праха од легуре титанијума и истраживање микробризгања титанијума. материјали погодни за микро и сложене уређаје.

Уз дубинско истраживање технологије бризгања титанијума и легура титанијума, верује се да ће технологија бризгања титанијума и легура титанијума постићи велики напредак, а затим промовисати брзи развој индустрије титанијума.

Пост Цастинг Процес

1. Топлотна обрада: жарење, карбонизација, каљење, каљење, нормализација, површинско каљење

2. Опрема за обраду: ЦНЦ, ВЕДМ, струг, глодалица, машина за бушење, брусилица итд.;

3. Површинска обрада: прскање у праху, хромирање, фарбање, пескарење, никловање, галванизација, црњење, полирање, плављење итд.

Калупи и опрема за инспекцију

1. Век трајања калупа: обично полутрајан. (осим изгубљене пене)

2. Време испоруке калупа: 10-25 дана, (према структури производа и величини производа).

3. Алати и одржавање калупа: Зхонгвеи је одговоран за прецизне делове.

Контрола квалитета

1. Контрола квалитета: стопа неисправности је мања од 0.1 проценат.

2. Узорци и пробни рад ће бити 100% прегледани током производње и пре отпреме, преглед узорака за масовну производњу према ИСДО стандардима или захтевима купаца

3. Опрема за испитивање: детекција мана, анализатор спектра, анализатор златне слике, трокоординатна мерна машина, опрема за испитивање тврдоће, машина за испитивање затезања.