Ова студија истражује оптималне параметре обраде за медицинску глину - разреду нехрђајућег челика 316Л и 17-4ПХ, фокусирајући се на површински интегритет, прецизност димензије и хабање алата релевантно за производњу имплантације. Експериментална методологија је користила ЦНЦ операције окретања и глодалица на АСТМ Ф138 (316Л) и АСТМ Ф899 (17-4ПХ Х900) сертификоване траке. Брзина сечења, брзина хране и дубина сечења систематски су варирале у распону типичне за завршне операције (нпр. ВЦ: 50-120 м / мин, Ф: 0,05-0,2 мм / рев, АП: 0,1-0,5 мм). Ношење алата је квантификовано коришћењем мерења бочног хабања (ВБМАКС); Површина храпавости (РА, РЗ) процењена је путем профилометрије контаката, а процењени су градијенти микрохардности под подземље. Резултати показују да 17-4ПХ показује значајно веће стопе хабања алата (до 40% већег ВБМАКС-а под идентичним условима) и већа подложност за радно очвршћивање у поређењу са 316Л. Оптимална површинска храпавост (РА <0,8 μм) за обе легуре постигнута је на умереним брзинама сечења (80-100 м / мин) и ниским стопама хране (мање или једнако 0,1 мм / рев). Апликација расхладне течности Смањена суббурдација очвршћивање за 15-20%. Налази пружају потврђени постављени параметар побољшавајући ефикасност машине и квалитет компоненте за критичне медицинске уређаје.

1

Производња медицинских уређаја захтева изузетно високу прецизност и интегритет материјала. Аустенит 316Л и падавине - Отврдњавање 17-4пх нехрђајућег челика доминирају захтеве које захтевају биокомпатибилност, отпорност на корозију и механичку чврстоћу (нпр. Ортопедски имплантати, хируршки инструменти). Машинска обрада ових легура представља изазове, укључујући радно очвршћавање, високе силе сечења и хабање на брзе алате, потенцијално компромитујући квалитет површине критично заин вивоПерформансе. Ова студија утврђује доказе - засноване протоколе за обраду за ублажавање ових питања.

2 материјала и методе

2.1 Материјали и карактеризација радника

316L:Бар у складу са АСТМ Ф138, раствором - жареним стањем. Хемијски састав проверен преко ОЕС (ЦР: 16,5-18,5%, НИ: 10,0-14,0%, МО: 2,0-3,0%, Ц мање или једнако 0,030%).

17-4Пх:Бар Стоцк у складу са АСТМ Ф899, Х900 Стање (крајња затезна чврстоћа већа од или једнака 1310 МПа). Састав верификовано (ЦР: 15.0-17.5%, НИ: 3,0-5,0%, ЦУ: 3,0-5,0%, НБ: 0,15-0,45%).

2.2 Обрада експеримента и инструментација

ОПРЕМА:ЦНЦ центар за окретање (Хаас СТ-20), ЦНЦ вертикални обрадни центар (ДМГ МОРИ ДМУ 50). Држачи алата: Сандвик Цоромант Цапто Ц5.

Алати за сечење:Некорани карбидни уметци (ИСО ознака: ЦНМГ 120408 - МФ5 за окретање, СЕХТ 1204АФТН-МЕ5 за глодање). Нова резна ивица која се користи по постављеном параметру.

Параметри:Потпуна факторијална Дое је истраживала:

Спеед Спеед (ВЦ): 50, 80, 110 м / мин

Брзина хране (ф): 0,05, 0,10, 0,20 мм / рев (окретање), 0,05, 0,10, 0,15 мм / зуб (глодање)

Дубина сечења (АП): 0,1, 0,3, 0,5 мм

Расхладна течност: Емулзија поплава (5%) насупрот сувој обради.

Мерење:

Површина храпавост:Митутоио Сурфтест СЈ-410 Профилметар (РА, РЗ по ИСО 4287) . 3 мерења по узорку.

Ношење алата:ОЛИМПУС ДСКС1000 Дигитални микроскоп (бок Носите ВБМАКС по ИСО 3685). Мерено у интервалима од 5 минута.

Подземна микрохардност:СТРУЕРС ДУРАСХАН 70 Вицкерс Тестер МицроХарднесс (ХВ 0.1). Цросс - сецира узорака, мерења површине на дубину од 300 μм у интервалима од 25 уМ.

Сјајне снаге:Кистлер 9257Б Динамометар са појачалом на терет 5070 (ФКС, ФИ, ФЗ).

3 резултата и анализе

3.1 Прогресирање алата

17-4Пх доследно изложено убрзано хабање боца у поређењу са 316Л у свим параметрима. У ВЦ=80 м / мин, ф =0.1 ММ / РЕВ, АП =0.3 мм, ВБМАКС је достигао 0,25 мм за 17-463 у односу на 0,18 мм за 316л.

Носите механизми: Ношење доминантног адхезије / дифузије 17-4ПХ; Превладавање абразивног трошења на 316л. Слика 1 илуструје упоредно ношење земљишне морфологије. Сува обрада повећана стопа од хабања за 25-35%.

3.2 Површинска топографија и храпавост

Оптимални РА (< 0.8 μm) achieved at Vc=80-100 m/min and f≤0.1 mm/rev for both alloys (Figure 2). Higher Vc (>110 м / мин) са вибрацијом изазване ниском храном, повећавајући РА.

17-4PH surfaces showed greater propensity for feed mark irregularities and micro-pitting under aggressive feeds (f>0,15 мм / рев). Апликација за расхладно средство је побољшала РА за 10-15% смањењем формирања Буе.

3.3 Измене подземне површине

Посматрано значајно освета рада, продужавајући 100-150 ум испод машинене површине. Врхунски микрохардност повећава:

316L:База ~ 200 ХВ → Пеак 260-290 ХВ.

17-4ПХ (Х900):База ~ 420 ХВ → Пеак 480-520 ХВ.

Облачност очвршћавања повећала се са стопом хране и дубином пресека, ублажене већим брзинама сечења и расхладну течност (слика 3) . 17-4 пХ стврдњавање је израженије и дубље.

3.4 Сјајне снаге

Тангенцијална сила (ФЗ) за 17-4ФХ била је 15-25% већа него за 316л под идентичним условима, корелације са већом снагом. Радиал Форце (ФИ) значајно је под утицајем напредовања алата.

4 дискусија

Убрзано трошење алата 17 - 4пх стабљика од своје високе чврстоће и абразивне таложене (нпр. Цу - богати, НБЦ), промовирајући лепку интеракцију и дифузију на алату - Цхип сучеље. Доња снага Аустенитиц 316Л и виши дуктипловање фаворизују већу формирање чипа, смањујући притисак контакта, али све већи ризик од адхезије. Посматрана подземна очвршћавања поравнава са пластичном деформацијом током формирања чипа; Већа храна повећавају тежину деформације. Ефикасност расхладне течности произилази из расипавања топлоте и подмазивања, смањење топлотног омекшавања и була. Док потврђени параметри побољшавају исходе, ограничења постоје: резултати су специфични за необрађене алате за карбиде; Пресвучени алати (нпр. Алтин, Тиалн) могу побољшати перформансе. Налази сугеришу практичне импликације: приоритете умереним високим ВЦ са ниским Ф / АП за завршну обраду 17-4ПХ, искористити расхладно средство и имплементирати ригорозно средство за ношење алата. За 316Л, веће брзине су изводљива, али стабилност је критична за спречавање ћаскања.

5 Закључак

17-4Пх Машинска обрада захтева различите стратегије услед 25-40% већег хабања алата и веће очвршћивање подземне површине у односу на 316Л под упоредивим условима.

Оптимална површинска завршна обрада (РА <0,8 μм) за обе легуре доследно се постиже у брзинама сечења од 80-100 м / мин и стопе хране мање или једнаке 0,1 мм / рев.

Апликација за расхладну течношћу од поплаве значајно смањује очвршћавање подземне површине (15 - 20% доње ΔХВ) и побољшава површинску завршну обраду минимизирањем уграђене ивице.

Потврђени сетови параметара пружају произвођачима са дјелопљивим смерницама за унапређење квалитета компонената и век алата у производњи медицинског уређаја. Накнадна истраживања треба да истражују перформансе обложене алате и високим ефикасношћу - расхладношћу под притиском.

Popularne oznake: Медицински - Оцена Машинска обрада од нехрђајућег челика 316Л / 17- 4пх, Кина Медицински разгранични од нехрђајућег челика 316Л / 17-4Пх произвођачи, добављачи, фабрика