Nima uchun tibbiy metall 3D bosilgan qismlar issiqlik bilan ishlov berishni talab qiladi?

Metall 3D bosib chiqarishni nimadan farq qiladi

Metallda lazer bosib chiqarishqismlarni qavatma-qavat quradi. Yuqori -kuchli lazer metall kukunini tanlab eritib, har bir qatlam tezda erishi va qattiqlashishi natijasida haddan tashqari termal gradientlarni hosil qiladi. Ushbu takroriy tsikllar sezilarli qoldiq stressni va bir xil bo'lmagan-mikro tuzilmalarni hosil qiladi.

Negaki,{0}}konstruksiya qilingan metall 3D bosma qismlar an'anaviy soxta yoki quyma ekvivalentlardan sezilarli darajada farq qiladi. Ular ko'pincha yuqori cho'zilish kuchiga ega, lekin past egiluvchanlik, anizotrop xususiyatlar va materialning oquvchanlik kuchiga erisha oladigan ichki stresslarni namoyish etadi. Bu yuqori charchoqqa chidamlilik va -tsiklik yuk ostida uzoq muddatli barqarorlikni talab qiluvchi - tibbiy ilovalar bardosh bera olmaydigan unumdorlik bo'shlig'ini yaratadi.

Ortopediya ishlab chiqaruvchisi aniqladiki,{0}}qurilgan SLM Ti-6Al-4V issiqlik bilan ishlov berilgan ekvivalentlarga qaraganda 15-20% kamroq charchoq muddatini ko'rsatdi. Yuk ko'taruvchi implantlarda bu farq uzoq muddatli muvaffaqiyat yoki muvaffaqiyatsizlikni aniqlashi mumkin.

Issiqlik bilan ishlov berish hal qiladigan uchta asosiy muammo

Muammo 1 - Qoldiq kuchlanish: Tez isitish va sovutish sirtda taranglik va ichki bosim kuchlanishini hosil qiladi. Ular yuk ostida buzilish, yorilish yoki erta ishdan chiqishga olib kelishi mumkin.

Muammo 2 - Mikrostrukturaning beqarorligi: Ustunli donalar, martenzitik fazalar (titanda) va gomogenizatsiyaning yo'qligi anizotrop harakatga va pishiqlikning pasayishiga olib keladi.

Muammo 3 - Mexanik xususiyat tanqisligi:-qurilgan qismlarda implantlar uchun zarur boʻlgan quvvat, egiluvchanlik va charchoqqa chidamlilikning optimal muvozanati yoʻq.

Ma'lumotlar jadvali: -qurilgan va issiqlik bilan ishlov berilgan-Ti-6Al-4V SLM

Metall 3D bosib chiqarishqoldiq stressni bartaraf etish va optimallashtirilgan mikro tuzilma ishlash uchun zarurdir.

Tibbiy metall 3D bosilgan qismlar uchun ishlatiladigan issiqlik bilan ishlov berish turlari

Stressni bartaraf etishni yumshatish: asosiy mikrostrukturaviy o'zgarishlarsiz qoldiq stresslarni kamaytirish uchun eng past harorat bosqichi.

Eritma bilan ishlov berish va qarish (STA): Titan qotishmalarida mustahkamlik va egiluvchanlikni optimallashtiradi.

Issiq izostatik presslash (HIP): g'ovaklikni yopish va charchoq muddatini yaxshilash uchun issiqlik va yuqori bosimni qo'llaydi.

316L va CoCr uchun tavlanish: mikro tuzilmani barqarorlashtiradi va stressni engillashtiradi.

EBM{0}}bosilgan qismlar, odatda, SLM qismlariga qaraganda kamroq qoldiq stressga ega, chunki yuqori qurilish harorati, turli protokollarni talab qiladi.

Ma'lumotlar jadvali: Umumiy issiqlik bilan ishlov berish

Materiallar-bo'yicha-Material issiqlik bilan ishlov berish talablari

Ti-6Al-4V: Eng keng tarqalgan va nozik. Biyomoslashuvni saqlagan holda qatlamli yoki teng o'qli mikro tuzilishga erishish uchun ehtiyotkorlik bilan nazoratni talab qiladi.

316L zanglamaydigan po'lat: stressni bartaraf etishga va sezgirlikni oldini olishga e'tibor qarating (xrom karbidining cho'kishi).

CoCr qotishmalari: stomatologik/ortopedik foydalanishda aşınma qarshilik uchun karbid hosil bo'lishini nazorat qilish.

Inconel: Yuqori quvvatga ega ilovalar uchun-yomg'irning qattiqlashishi.

Noto'g'ri parametrlardan foydalanish donning o'sishiga, buzilishlarga yoki korroziyaga chidamliligini pasayishiga olib kelishi mumkin.

HIP - Ikki tomonlama vazifani bajaradigan issiqlik bilan ishlov berish

Issiq izostatik presslash (HIP) bir vaqtning o'zida yuqori harorat va izostatik gaz bosimini qo'llaydi. U boshqa muolajalar to'liq bartaraf eta olmaydigan ichki g'ovaklikni (SLMda keng tarqalgan) yopadi va charchoqni sezilarli darajada oshiradi.

HIP ko'pincha SLM Ti-6Al-4V da charchoq muddatini 30-100%+ ga yaxshilaydi, bu yoriqlar paydo bo'lish joylarini yo'q qiladi. Bu tez-tez tanqidiy implantlar uchun talab qilinadi, ammo pastroq xavf-ilovalar uchun faqat stressdan xalos bo'lish kifoya qiladi. Etakchi ishlab chiqaruvchilar HIP-ni yuqori unumli qismlarga mukammal iqtisodiy foyda keltirishi uchun birlashtiradi.

Issiqlik bilan ishlov berish boshqa post{0}}qayta ishlash bosqichlariga qanday ta'sir qiladi

Ketma-ketlik muhim. Issiqlik bilan ishlov berish odatda oxirgi ishlov berishdan oldin stressni engillashtirish va ishlov berish paytida buzilishlarni kamaytirish uchun amalga oshiriladi. Bu dizaynda hisobga olinishi kerak bo'lgan kichik o'lchamdagi o'zgarishlarga (0,1-0,5%) olib kelishi mumkin. Sirtni pardozlash va elektropolishing odatda issiqlik bilan ishlov berishdan keyin amalga oshiriladi.

Maʼlumotlar jadvali: Post{0}}Qayta ishlash tartibi parametrlari

Haqiqiy-Dunyodagi vaziyat stsenariylari

1-holat: Sinovda tsiklik yuklanish ostida yuqori qoldiq stress bilan singan orqa miya qafasi.

2-holat: CoCr stomatologik ramkasi mikrostrukturaning beqarorligi tufayli sterilizatsiya paytida o'lchovli siljishni ko'rsatdi.

3-holat: Ti-6Al-4V ortopedik plitasi statik sinovlardan o'tdi, ammo charchoqni bartaraf etdi; HIP davolash charchoq muddatini ~ 40% ga yaxshiladi.

Ushbu holatlar qo'shimchalar ishlab chiqarishda stressni engillashtiradigan implantlarni o'tkazib yuborish xavfini ta'kidlaydi.

Tez-tez so'raladigan savollar

Nima uchun metall 3D bosilgan qismlarga issiqlik bilan ishlov berish kerak?

Qoldiq kuchlanishlarni bartaraf etish uchun mikroyapımani bir hil holga keltiring, porozlikni yoping va xavfsiz tibbiy foydalanish uchun zarur bo'lgan mexanik xususiyatlarga erishing.

SLM Ti-6Al-4V tibbiy implantlari uchun eng yaxshi issiqlik bilan ishlov berish nima?

Ko'pincha stressni bartaraf etish yoki HIP kombinatsiyasi, so'ngra maxsus talablarga qarab, eritma bilan davolash va qarish.

HIP metall 3D bosib chiqarish uchun stressni engillashtiradigan tavlanishni almashtiradimi?

HIP ikkala maqsadga ham xizmat qilishi mumkin, lekin qimmatroq; ko'p ish oqimlari birinchi navbatda stressdan xalos bo'lishdan va muhim qismlar uchun HIPdan foydalanadi.

Issiqlik bilan ishlov berish lazer bilan bosilgan metall qismlarda charchoq muddatini qanday yaxshilaydi?

Qoldiq kuchlanishni kamaytirish va yoriqlar paydo bo'lish joyi sifatida ishlaydigan g'ovaklikni yo'q qilish orqali.

Metall 3D bosilgan implantda issiqlik bilan ishlov berishni o'tkazib yuborsangiz nima bo'ladi?

Buzilish, yorilish, erta charchash va me'yoriy{0}}qoidalarga rioya qilmaslik xavfi ortadi.

Mening metall 3D bosib chiqarish yetkazib beruvchim issiqlik bilan ularning qismlariga to'g'ri ishlov berishini qanday bilsam bo'ladi?

Davolangan kuponlarda batafsil tsikl parametrlarini, tekshirish ma'lumotlarini, o'choq yozuvlarini va mexanik sinov natijalarini so'rang.