Titàn Alloy Golf Head Metal Piki Pati

Titàn ak Titàn alyaj metal piki bòdi (MIM) teknoloji ka reyalize preparasyon an gwo-echèl ak pri ki ba nan ti ak mwayen ki menm gwosè ak konplèks ki gen fòm pwodwi Titàn, ki se nan gwo siyifikasyon pou fè pwomosyon pwodiksyon an ak aplikasyon nan Titàn ak alyaj Titàn. pwodwi yo. Qinhuangdao Zhongwei Precision machin co, Ltd se yon koleksyon kwiv alyaj piki metal bòdi, fè ki baze sou metal piki bòdi, Nerjaveèi asye ki baze sou metal piki bòdi, aliminyòm alyaj metal piki bòdi, nikèl alyaj metal piki bòdi, piki metal alyaj cobalt. bòdi, tengstèn alyaj metal piki bòdi Yon antrepriz gwo teknoloji konplè entegre R & D, pwodiksyon ak lavant nan bòdi piki, Titàn alyaj gòlf tèt metal piki pati, simante metal carbure piki bòdi, ak poud metaliji pati estriktirèl.

Pwodwi Description

1. Aplikasyon estanda: konpayi an estrikteman aplike ISO9001, ISO14001, IATF16949 sètifikasyon

Pwodwi yo te pase sètifikasyon ROHS, FDA Inyon Ewopeyen, elatriye.

2. Estanda materyèl pwodwi: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Pwosesis prensipal: piki metal bòdi MIM, metaliji poud PM, Distribisyon envestisman, Die-casting aliminyòm,

4. Materyèl ki disponib pou metaliji poud:

Alyaj kwiv, baz fè, alyaj Titàn, baz asye pur, alyaj aliminyòm, alyaj nikèl, alyaj cobalt, alyaj tengstèn, karbid simante, alyaj idroksid, materyèl mayetik mou ak enprime 3D ka Customized selon kondisyon kliyan.

Rechèch ak aplikasyon

Pwosesis bòdi piki metal poud anjeneral gen ladan plizyè pwosesis debaz tankou preparasyon materyèl piki, bòdi piki, debonding, sintering ak nesesè post-pwosesis.

Jan yo montre nan Figi 1, poud metal la ak konpozan lyan òganik yo melanje, mase ak granules pou prepare yon materyèl piki, ak Lè sa a, materyèl piki a se sou fòm piki nan mwazi an nan yon sèten tanperati ak presyon, epi apre refwadisman, li se demolded. jwenn yon materyèl piki espesifik. Se kò vèt la nan pwodwi a ki gen fòm Lè sa a, sibi yon pwosesis debonding yo retire tout konpozan òganik eksepte poud metal la ki genyen nan kò a vèt yo vin yon kò debonded, epi finalman sintered jwenn Titàn alyaj gòlf tèt metal piki pati ak pwopriyete vle.

Teknoloji bòdi piki metal poud reyalize konbinezon òganik nan bòdi piki ak teknoloji tradisyonèl metaliji poud, genyen batay la gwo pri nan pwosesis D ', fòm nan senp nan pwosesis bòdi tradisyonèl yo, efikasite nan pwodiksyon ki ba nan izostatik peze ak grouting pwosesis, ak pwosesis la Distribisyon tradisyonèl. . Dezavantaj yo nan anpil domaj ak presizyon tolerans ki ba anpil ankouraje pwodiksyon an ak aplikasyon nan Titàn ak pwodwi alyaj Titàn (jan yo montre nan Figi 2).

Fig.1 Flow chart nan Titàn ak alyaj Titàn manifaktire pa MIM

Fig.2 Aplikasyon nan Titàn ak alyaj Titàn ki fabrike pa MIM

Sa ki anba la a prezante karakteristik sa yo ak avantaj nan Titàn alyaj gòlf tèt piki metal pati, ak rezime pwogrè nan rechèch nan Titàn ak Titàn alyaj metal poud piki teknoloji piki soti nan matyè premyè poud, souvan itilize sistèm lyan, bòdi piki, debonding ak sintering. Pwoblèm prensipal yo egziste, epi yo analize direksyon rechèch Titàn ak Titàn alyaj metal poud piki.

1. Rechèch estati Titàn ak Titàn alyaj metal poud piki bòdi

Etid yo montre ke pwopriyete yo mekanik, rezistans korozyon ak pwopriyete byomedikal nan pwodwi Titàn ak alyaj Titàn piki moule yo anpil afekte pa dansite relatif, kontni enpurte, eleman alyaj ak mikrostruktur.

Apre pwodwi piki bòdi a frinte, dansite relatif li se apeprè 95 pousan, epi pral gen yon sèten pwopòsyon nan porositë rezidyèl.

Porositë rezidyèl sa yo ap vin sous fant lè echantiyon an fraktire, epi yo gen yon gwo enpak sou pwopriyete mekanik materyèl la tankou fòs rupture, duktilite, severite ka zo kase ak fòs fatig. Se poutèt sa, pi wo a dansite relatif nan pwodwi Titàn ak alyaj Titàn piki bòdi, pwopriyete mekanik li yo pi bon.

Eleman enpurte tankou oksijèn, kabòn, nitwojèn, idwojèn, elatriye, espesyalman oksijèn, ap ogmante fòs sede, fòs rupture ak dite nan materyèl la, epi redwi duktilite a. Eleman enpurte yo fonn nan matris Titàn nan tanperati a SINTERING. Depi pa gen okenn ajan diminye efikas, li difisil pou kontwole eleman enpurte nan Titàn ak alyaj Titàn pandan pwosesis SINTERING la. kantite.

Mikwostrikti nan Titàn ak alyaj Titàn, ki gen ladan gwosè a grenn ak konpozisyon faz apre SINTERING, ka afekte pwopriyete yo mekanik nan materyèl la. Ansanm, piki-moule Titàn ak materyèl alyaj Titàn ak pèfòmans ekselan gen pi wo dansite, kontni enpurte ki ba (anjeneral kontni oksijèn), konpozisyon alyaj apwopriye, grenn amann ak mwens domaj pandan dansifikasyon.

1.1 Poud matyè premyè

Seleksyon an nan matyè premyè poud se yon etap enpòtan nan pwosesis la bòdi piki poud Titàn. Distribisyon gwosè patikil ak mòfoloji poud lan dirèkteman afekte koule ak fòmabilite materyèl piki a, retansyon fòm kò vèt la pandan debondaj ak kontraksyon an pandan sintering.

Koulye a, souvan itilize Titàn ak Titàn alyaj metòd preparasyon poud gen ladan metòd mekanik ak metòd atomizasyon.

Fòm poud lan te jwenn nan fraisage mekanik (tankou fraisage boul, fraisage boul brase, fraisage boul vibration wo-enèji ak fraisage jè, elatriye) se jeneralman iregilye oswa angilè.

Pwosesis dehydrogenization (HDH) se pran avantaj de frajilman evidan nan Titàn apre absòpsyon idwojèn, kraze li pa fanm k'ap pile mekanik oswa pulverizasyon jè, ak Lè sa a, sibi dehydrogenation pou jwenn poud Titàn ki gen fòm iregilye, jan yo montre nan Figi 3 (a) yo montre. . Metòd atomizasyon (tankou atomizasyon gaz inaktif, atomizasyon elektwòd wotasyon travès plasma, ak atomizasyon gaz fonn endiksyon elektwòd) ka fèt nan yon atmosfè konplètman inaktif pou kenbe pite segondè nan poud anvan tout koreksyon, sa ki lakòz yon fòm esferik ak distribisyon gwosè patikil. byen lajè epi li gen bon pwopriyete anbalaj, jan yo montre nan Fig. 3 (b).

Anplis de sa, diferan de teknoloji pwodiksyon an nan poud asye, poud Titàn ak gwosè patikil pi rafine se pi difisil yo pwodwi. Kòm gwosè patikil la diminye, zòn nan sifas espesifik ogmante, ak kontni an nan eleman enpurte ogmante tou.

Anjeneral, gwosè patikil nan poud Titàn yo itilize nan MIM se mwens pase 45 μm. Lè gwosè patikil poud lan twò gwo, fenomèn separasyon poud-liyan an gen anpil chans rive pandan pwosesis piki a, sa ki lakòz domaj. Li bezwen yo dwe konplètman konsidere nan desen an nan konpozisyon materyèl piki ak konsepsyon mwazi.

Fig.3 HDH (a) ak gaz atomize (b) Titàn poud yo itilize nan MIM

1.2 Binder

Lyan an se yon konpayi asirans ki egziste nan etap nan tout pwosesis la bòdi piki. Fonksyon prensipal li se fè poud lan ranpli mwazi an inifòm nan yon eta likid, fòme fòm vle a, epi kenbe li jiskaske etap pre-sintering la.

Nan pwosesis la bòdi piki, lyan an ta dwe gen karakteristik sa yo: ba pwen k ap fonn, bon mouillabilite nan patikil poud ak geri rapid, ki se pratik pou preparasyon an nan materyèl piki; bon likidite nan tanperati piki; apre bòdi Li ka fasil retire nan kò vèt la, epi gen mwens sibstans ki sou rezidyèl, ak pwodwi yo dekonpozisyon yo ki pa toksik ak ki pa korozivite.

An jeneral, eleman lyan an gen omwen yon eleman prensipal ak yon eleman segondè:

Se eleman prensipal la itilize mouye patikil yo poud metal epi bay likidite ki nesesè, pandan y ap eleman segondè asire ke kò a piki toujou gen ase fòs pandan pwosesis la piki ak apre yo fin retire eleman prensipal la lyan.

Nan pifò ka yo, sistèm nan lyan gen yon twazyèm eleman, tankou yon surfactant, amelyore konpatibilite ki genyen ant poud metal la ak polymère la.

Dapre eleman prensipal yo nan eleman adezif yo, sistèm adezif yo souvan itilize yo ka divize an sistèm ki baze sou sir, sistèm aromat ki baze sou konpoze, sistèm polyoxymethylene, ak sistèm ki baze sou dlo.

1.2.1 Adezif ki baze sou sir

Sir yo souvan itilize pou lyan sistèm ki baze sou sir gen ladan plizyè polymère kout chèn tankou parafine, sire myèl, ak sir palmis. Yo gen pwen k ap fonn ki ba, bon mouillabilite, chenn molekilè kout, ak viskozite ki ba, ak chanjman volim yo pi piti pase lòt polymère lè yo dekonpoze. , ki se benefisye asire presizyon nan dimansyon nan pwodwi a.

Konpozan segondè yo souvan itilize nan sistèm ki baze sou sir yo se polypropylène, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer ak gwo pwa molekilè polymethyl metakrilat, elatriye Anplis de sir ak lyan zo rèl do, yon sifas aktif Ajan, tankou asid stearik, yo itilize yo. amelyore konpatibilite ki genyen ant poud ak polymère.

Pi bonè sistèm lyan ki baze sou sir rapòte nan literati a te Kaneko et al. lè l sèvi avèk parafin-poly-n-butil metakrilat-etilèn vinil acetate copolymer-dibutil phthalate kòm yon lyan pou melanje ak poud Titàn pou prepare materyèl piki. , chaje poud nan 56 pousan, ak sintered nan 1300 degre ak 1.3 Pa apre debonding. Echantiyon sintered jwenn nan gen yon dansite relatif 94 pousan ak yon fòs konpresiv 1000 MPa, men li prèske pa gen okenn duktilite akòz kontni enpurte twò wo.

etidye yon pwosesis de-etap debonding konbine debonding vakyòm ak atmosfè agon debonding, ki siyifikativman redwi kontni an kabòn ak oksijèn nan pati yo sintered.

Guo et al. ranplase yon pati nan parafin la ak polyethylene glycol ak pi bon mouillabilite, devlope yon parafin-polyethylene glycol-polyethylene-polypropylène-stearic asid lyan sistèm, epi li itilize li nan nan bòdi a piki nan Titàn pi bon kalite ak Titàn-aliminyòm-Vanadyòm alyaj, pati yo sintered. gen bon fòm retansyon ak ti fluctuations dimansyon. Akòz rediksyon nan kontni oksijèn ak kabòn, pèfòmans lan amelyore anpil, epi yo jwenn pi bon pèfòmans.

Anplis de sa, kèk chèchè sèvi ak sir palmis pou ranplase pasyèlman parafine ak lwil oliv palmis pou ranplase konplètman parafine [14] pou sistèm lyan ki baze sou sir, ak efè a fòme tou trè bon, men paske eleman oksijèn ki genyen nan sir palmis tèt li se tou. Sous oksijèn, se konsa kontni an kabòn ak oksijèn nan pwodwi final la se yon ti kras pi wo, ak pwopriyete yo mekanik yo pa bon jan sistèm nan parafine.

Friederici et al te pwopoze sistèm optimal lyan ki baze sou sir ki te rapòte nan literati a. . Pandan eksperyans la, yo te ajiste rapò parafine, polietilèn ba-dansite ak asid stearik pou fòme kat rapò lyan. Atravè pwosesis fòme, debondaj ak sintering diferan materyèl piki, yo te jwenn echantiyon ki gen yon dansite relatif 98.1 pousan ak yon konpozisyon chimik ki satisfè segondè Titàn pi bon kalite.

Sistèm lyan ki baze sou sir okipe yon pozisyon enpòtan nan bòdi piki, men paske sistèm lyan ki baze sou sir la sèvi ak solvang òganik pou debonding sòlvan epi li gen ba efikasite degrese, chèchè kontinye inove sou baz sa a epi devlope nouvo adhésifs. sistèm ajan.

1.2.2 Adezif aromat ki baze sou konpoze

Konpoze aromat (tankou naftalèn, antrasèn, elatriye) ka fonn nan tanperati ki ba anpil. Anba kondisyon presyon ba yo, yo ka dirèkteman transfòme soti nan solid nan gaz pa sublimasyon nan yon tanperati ki pi ba pase pwen k ap fonn yo. Konpoze aromat yo itilize kòm lyan. Separasyon ka amelyore anpil efikasite nan pwosesis debonding la.

Weil et al. itilize konpoze aromat nan bòdi piki poud Titàn. Nan rechèch li yo, alyaj dans Titàn-aliminyòm-Vanadyòm ak alyaj pore Titàn-aliminyòm-Vanadyòm yo te prepare lè l sèvi avèk naftalèn, 1 pousan asid stearik ak 3 pousan -12 pousan ethylene vinyl acetate copolymers kòm lyan.

Pandan eksperyans la, depi naftalèn te dirèkteman sublime nan gaz ak egzeyate, pa gen okenn faz likid parèt pandan pwosesis debonding la, ak volim echantiyon an pa t chanje, ak kontrèman ak degrese sòlvan, enèji sifas ki enplike nan metòd la sublimasyon te ba, ki vle di komen. degrese domaj tankou deformation. , fann, elatriye ka evite, eksperyans la finalman jwenn dansite relatif la nan echantiyon an sintered 96.6 pousan , ak kontni an kabòn pa t 'ogmante.

Malgre ke sistèm nan lyan te reyalize ekselan pèfòmans pwodwi, konpoze aromat yo nan sistèm nan toujou gen yon enpak sou anviwònman an ak sante fizik, epi yo pa te swiv moute pa rechèch ak aplikasyon gwo echèl.

1.2.3 POM ki baze sou adezif

Polyoxymethylene te premye itilize nan sistèm adezif la pa Celanese Corp an 1984, ak Lè sa a, devlope pa BASF, ki te fè li posib pou eleman adezif yo pa gen okenn sir ak ti eleman pwa molekilè.

Polyoxymethylene se eleman prensipal la nan sistèm nan lyan, ak polyethylene (PE) piti piti ajoute kòm yon lyan kilè eskèlèt nan pwosesis la devlopman pita.

Ki baze sou sistèm lyan sa a, BASF kounye a fòme konpoze bòdi piki ki kouvri yon pakèt materyèl ki gen ladan asye alyaj ki ba, asye pur, asye zouti, Titàn ak alyaj Titàn ak seramik.

Karakteristik remakab polyoxymethylene se ke li pi sansib a reyaktif asid epi li gen tandans fè dekonpozisyon asid. Se poutèt sa, lè yo trete kò vèt la nan yon atmosfè asid pi ba pase tanperati ralantisman li yo, polyoxymethylene a se nan yon eta solid, ki evite domaj tankou fant ak ekspansyon ki te koze pa bouyi nan eleman yo lyan, e li gen ti deformation ak bon fòm retansyon. . Kontwòl gwosè egzak.

Anplis de sa, akòz to a difizyon gwo, konpare ak lòt metòd degrese, pousantaj degrese a pi wo, sa ki ka rive jwenn 10 fwa to a debonding nan solvang tradisyonèl yo, pandan y ap pèmèt pi epè gwosè debonding.

Malgre ke sistèm adezif ki baze sou POM la gen anpil nan avantaj ki anwo yo, li gen tou anpil dezavantaj.

Vapè asid asid korozif la souvan itilize kòm yon katalis nan pwosesis debonding katalitik la. Sou yon bò, polyoxymethylene ka dekonpoze pandan preparasyon pre-piki ak etap bòdi piki, sa ki lakòz fòmaldeyid trè toksik, ak pwodwi dekonpozisyon yo bezwen boule nan de etap. Nan lòt men an, atmosfè a asid ki jwe yon wòl katalitik se pi korozivite nan ekipman an epi li mande plis envestisman.

1.2.4 Adezif ki baze sou dlo

Solvang debonding yo (tankou heptane ak hexane) oswa pwodwi dekonpozisyon konpozan lyan yo (monomè aromat ak fòmaldeyid) yo itilize nan sistèm lyan yo mansyone pi wo a se plis oswa mwens danjere nan anviwònman an ak operatè yo. Se poutèt sa, li se nan gwo siyifikasyon yo devlope yon sistèm lyan lè l sèvi avèk Solvang zanmitay anviwònman an.

Sistèm lyan ki deja egziste zanmitay anviwònman an sèvi ak dlo kòm sòlvan debonding la.

Dapre wòl yo diferan nan dlo nan preparasyon an nan materyèl piki, sistèm lyan sa yo ka divize an de kalite: ki baze sou jèl ak ki pa baze sou jèl.

Yon polymère ki souvan itilize pou sistèm ki pa baze sou jèl se polyethylene glycol, ki gen pi bon pwopriyete epi li pa chè epi ki disponib fasilman. Glikol polyethylene ki ba pwa molekilè ka byen vit ak prèske konplètman retire nan 60 degre, ak pwa molekilè nan glikol polyethylene souvan itilize varye ant 500 ak 2 000. Lyan zo rèl yo souvan itilize se polymethyl metakrilat ak yon pwa molekilè 10,000.

te itilize yon eleman lyan idrosolubl nan polyethylene glycol-polymethyl methacrylate-stearic asid nan yon chaj poud nan 69 pousan.

Nan eksperyans la, polyethylene glycol te konplètman retire nan dlo nan 55 degre pou 5 èdtan, ak metakrilat polymethyl te konplètman retire nan koule agon cho debonded nan 44 0 degre. Kontni oksijèn final la (fraksyon mas) nan echantiyon yo prepare te 0.2 pousan, fòs rupture ki koresponn lan te 850 ~ 880 MPa, ak elongasyon an te 8.5 pousan ~ 16 pousan, ki satisfè estanda ASTM klas 5 Ti.

Pifò nan lyan ki baze sou jèl yo se sibstans natirèl, tankou seluloz, agar lanmidon, elatriye.

Tokura te itilize agar pou ranplase lyan polymère nan bòdi piki poud Titàn, epi etidye estabilite tèmik, solubilite ak viskozite piki nan sistèm lyan an.

Metal Powder Report (MPR) rapòte yon etid sou pwodiksyon Titàn alyaj oral enplantasyon lè l sèvi avèk agar ki baze sou adezif, ki te fèt ak agar, dlo, ak jèl ranfòse materyèl.

Suzuki et al te prepare echantiyon ak yon dansite relatif 97.3 pousan lè l sèvi avèk yon lyan ki gen 4 pousan fraksyon mas agar (pwa molekilè 82 500), fraksyon mas kabòn ak oksijèn echantiyon yo te 0.33 pousan ak 0.3 pousan, respektivman, ak fòs sede a te 539 MPa. , elongasyon an se apeprè 10 pousan. Rezilta eksperimantal yo montre ke lè yo itilize gwo pwa molekilè agar, fòs jèl la ogmante, men kontni rezidyèl kabòn ak oksijèn pi wo, sa ki lakòz yon diminisyon nan dansite sintered nan pati yo sintered, ak yon pi ba fòs rupture ak elongasyon.

Lyan ki pa gen baz dlo ki baze sou jèl yo fasil pou kontwole, ekipman degrese pi bon mache pase lòt metòd degrese, ak atach yo biodégradables ak ki pa toksik pou mikwo-òganis, men tretman dlo ize degrese mande pou depans adisyonèl.

Kontwòl gwosè a nan pati final yo ki te pwodwi pa materyèl la piki sistèm lyan ki baze sou jèl difisil, ak konpozisyon an pa estab ase, ak kondisyon yo pwosesis ak kontwòl kalite yo difisil, ak plis rechèch ak optimize yo toujou bezwen.

1.3 Piki bòdi, debonding ak sintering

Paramèt pwosesis bòdi piki yo detèmine pa pwopriyete materyèl piki ak jeyometri pwodwi sib.

Kòm mansyone pi wo a, gwosè patikil nan poud Titàn anjeneral koryas. Konpare ak bòdi piki materyèl asye pur, li fasil pou pwodwi fenomèn separasyon poud-liyan. Anvan bòdi piki, paramèt pwosesis bòdi apwopriye yo ta dwe fòmile dapre pwopriyete reolojik materyèl piki a pou diminye Defo nan kò ki fòme a.

[Wang et al.] te itilize alyaj Ti-6Al-4V konbine avèk sistèm lyan an poud ki baze sou sir pou prepare materyèl bòdi piki, epi teste ak analize pwopriyete reolojik materyèl piki anba diferan chaj poud ak tanperati, bay yon baz pou fòmile apwopriye. paramèt bòdi pou pwosesis bòdi piki. .

Park et al. itilize poud Titàn aerosolize, HDH Titàn poud ak spheroidized HDH Titàn poud pou prepare materyèl piki, ak mezire pwopriyete reolojik yo ak konpòtman debonding, epi pwopoze endèks fòmabilite materyèl piki yo. Pèfòmans la te evalye, ak rezilta analiz yo bay yon baz teyorik pou itilize similtane HDH poud ak poud aerosolize nan sistèm piki a.

Baze sou yon pwosesis simulation eksperimantal ak nimerik, paramèt pwosesis optimal yo pou pwodiksyon pati piki metal san defo ak pwopriyete mekanik vle yo te diskite pa Barriere et al., ki baze sou teknik modèl lè l sèvi avèk ekwasyon koule de-faz ak yon nouvo. devlopman Se algorithm eksplisit la itilize pou reyalize prediksyon fenomèn separasyon materyèl nan pwosesis piki a lè l sèvi avèk simulation nimerik.

Chen et al. te itilize hydrodehydrodehydrogenation Ti-6Al-4V pre-alye poud ak sistèm lyan idrosolubl pou prepare materyèl piki, ak Lè sa a, mezire pousantaj la retire nan polyethylene glycol, eleman nan lyan idrosolubl dlo, nan echantiyon nan epesè diferan nan diferan tanperati, ak etabli yon fòmil. Yo te itilize yon modèl matematik debonding kontwole difizyon pou detèmine mekanis debonding sistèm lyan an.

Sidambe et al. te itilize metòd Taguchi pou detèmine konbinezon optimal paramèt tankou tanperati a pi bon SINTERING, tan, to chofaj ak atmosfè.

Ni et al. te itilize stearin palmis ak sistèm lyan an polietilèn pou prepare materyèl piki Ti-6Al-4V, epi yo te itilize metòd Taguchi pou fòmile pwosesis pwodiksyon optimal, epi finalman te jwenn yon echantiyon ki gen yon fòs sede 934.4 MPa ak yon elongasyon 10 pousan. Pwopriyete jeneral satisfè egzijans ki espesifye nan ASTM B348-02 Medikal Titàn Alloys.

Obasi et al. prepare espesimèn Ti-6Al-4V ak pwopriyete ki satisfè egzijans ASTM B348-02 alyaj Titàn klas 23, epi li etidye efè chanjman nan sistèm paramèt pwosesis debaz la sou pwosesis debinding tèmik ak sintering konpozan MIM poud Ti-6Al-4V. .

Limberg et al. prepare Ti–45Al–5Nb–0.2B–0.2C nan melanje poud elemantè pandan pwosesis bòdi piki a, epi etidye efè tan sintering ak atmosfè sintering sou pwopriyete rupture ak mikrostruktur, ak jwenn pwopriyete anti-rezistans. Yon echantiyon ki gen yon fòs rupture apeprè 630 MPa.

Guo et al. prepare pi bon kalite Titàn ak Ti-6Al-4V materyèl pa teknoloji bòdi piki, etidye efè a nan pwosesis tretman chalè tankou cho izostatik peze ak rkwir sou pwopriyete yo nan materyèl alyaj, ak kalitatif karakterize efè a tretman chalè pa vle di nan mikrostruktur ak pwopriyete mekanik. tès. ak karakterizasyon quantitative, mikwostrikti li yo montre nan Figi 4.

Materyèl piki a prepare pa melanje gaz atomize poud Titàn, poud Titàn idwojèn ak sistèm lyan ki baze sou sir. Apre bòdi piki, sòlvan an debonde nan yon melanj de èptan ak etanòl, epi tanperati a ogmante a 350, 420, Apre kenbe nan 600 degre, lyan an te konplètman retire, ak tanperati a SINTERING te 1230 degre pou 3 èdtan. Finalman, pwopwiyete tensile echantiyon yo te frinte yo te 389-419 MPa, ak elongasyon an te 2 pousan -4 pousan.

Manm gwoup rechèch sa a te itilize gaz atomize poud Titàn ak sistèm lyan dlo-idrosolubl pou prepare echantiyon Titàn pi bon kalite, epi etidye efè tanperati SINTERING ak kenbe tan sou pwopriyete echantiyon Titàn pi bon kalite. 3 Pa vakyòm, sintering tanperati 1350 degre, ak elongasyon nan 20.3 pousan apre kenbe pou 3 h, ki konplètman konfòme li avèk ASTM F 2989-13 poud metaliji pèfòmans echantiyon optimal, dansite relatif 96.9 pousan, fòs rupture 443 MPa, byomedikal Klas II pi bon kalite estanda Titàn.

Fig.4 Mikwostrikti Ti (a) ak Ti-6Al-4V (b) echantiyon prepare pa materyèl debaz ki baze sou sir.

2 Nouvo Titàn ak Titàn alyaj piki materyèl bòdi

Titàn ak alyaj Titàn yo kounye a se lajman ki itilize nan aparèy òtopedik, ki gen rapò ak stomatoloji ak enplantasyon medikal, men akòz diferans ki genyen ant pwopriyete mekanik yo ak pwopriyete yo mekanik nan zo imen (modil elastik se apeprè 20 GPa), li pwodui nan zo a. / koòdone implant. Efè pwoteksyon estrès la, ki lakòz efè klinik alontèm, ka konpwomèt anpil, jan yo montre nan Figi 5.

Se poutèt sa, chèchè ajiste pwopriyete yo mekanik nan materyèl Titàn pa chanje estrikti a ak konpozisyon alyaj nan materyèl Titàn fè yo pi pre estrikti a ak pwopriyete nan zo natirèl imen.

Fig.5 Konparezon modil elastisite nan alyaj byomedikal Titàn

2.1 Materyèl pore Titàn ak konpoze Titàn-seramik

Materyèl pore Titàn ak nouvo materyèl sistèm alyaj Titàn gen estrikti pò ki apwopriye ak pwopriyete mekanik, epi yo se materyèl implant ideyal pou ranplasman òtopedik.

Sou yon bò, li ka efektivman redwi dezakò estrès ant implant la ak tisi zo a, kidonk diminye efè pwoteksyon estrès ak reyalize fonksyon ki dire lontan ak efikas nan implant la; an lòt men an, estrikti ki pore a se yon kondisyon ki nesesè pou kwasans selil zo nan implant la. Èstrikti poreux interconnecté a ka pèmèt pasaj yon gwo kantite likid kò, ki kapab plis ankouraje kwasans selil zo yo.

Gu et al. te fòme yon nouvo kalite alyaj TC4 ak yon estrikti louvri-pore lè yo ajoute TiH2 nan poud eleman Titàn-aliminyòm-vanadyòm kòm yon ajan kimen ak yon ajan aktif. Distribisyon gwosè pò a se inifòm, gwosè pò a se 90 ~ 190 μm, ak porosite a se apeprè 43 pousan ~ 59 pousan. , modil elastik la varye ant 5.8 ak 9.5 GPa. Engin et al. [35] itilize poud piki bòdi (PIM) konbine avèk teknoloji ajan pore-fòme pou prepare alyaj microporous Titàn, ak etidye efè kantite lajan an nan pore-fòme ajan polymethyl methacrylate sou dansite a ak rezistans konpresyon nan alyaj la. ak modil elastik la.

Tuncer et al. itilize poud esferik atomize a, poud HDH Titàn ak sistèm lyan ki baze sou sir, lè w ajoute yon sèten kantite NaCl ak KCl kòm ajan ki fòme pò, pou etidye efè poud inisyal la sou pèfòmans final pwodwi Titàn pore, ak pi lwen pa ajiste ajan pore-forming la. Dapre dòz ajan an, yo ka jwenn materyèl Titàn ki mouye ak porosite ki nesesè yo ak gwosè pò nan implant medikal la, ak konpozisyon chimik materyèl la ka satisfè estanda Titàn pi bon kalite siperyè.

Chen et al. itilize NaCl kòm yon ajan ki fòme pò konbine avèk piki idwojene Titàn poud sir pou prepare echantiyon piki bòdi. Lè w ajiste kantite NaCl, yon twou kominike ka fòme andedan pati piki a, ak pwopriyete mekanik li yo sanble ak sa yo ki nan zo anile.

Barbosa et al. premye itilize Fe22Cr poud pou teste pwopriyete reolojik materyèl piki nan diferan sistèm lyan. Dapre rezilta tès pèfòmans yo, yo te chwazi yon sistèm lyan ki baze sou sir ki apwopriye, ak Lè sa a, konbine avèk Ti poud ak ajan pore NaCl pou cho peze ak milti-konpozan bòdi piki. , Yo te prepare yon eleman implant epinyè ak yon nwayo dans ekstèn pore ak yon gradyan porosite pa degrese ak sintering.

Fig.6 pore Titàn piki bòdi eleman lè l sèvi avèk NaCl kòm detantè espas

Hydroxyapatite (HA) gen avantaj inik nan ranplasman zo ak rekonstriksyon zo akòz konpozisyon chimik li yo ak estrikti kristal kòm tisi natirèl zo imen, e li te kòmanse jwe yon wòl de pli zan pli enpòtan nan aparèy byomedikal. .

Sepandan, HA se frajil epi li gen pòv pwopriyete mekanik, kidonk li pa ka itilize kòm yon eleman chaj-pote pou kont li. Se poutèt sa, yon nouvo kalite materyèl byomedikal ki konpoze de HA ak materyèl Titàn te parèt.

Thian et al.] etidye preparasyon Ti6Al4V/HA konpoze pa bòdi piki. Premyèman, yo te prepare poud konpoze Ti6Al4V/HA pa metòd presipitasyon seramik, ak Lè sa a, poud prepare a te melanje ak lyan komèsyal PAN-250S pou prepare materyèl piki a. Pwopriyete reolojik materyèl piki a te teste, epi yo te etidye to chofaj pandan pwosesis debonding la. Enfliyans pousantaj koule gaz la nan atmosfè a debonding ak atmosfè a debonding sou domaj yo nan pati a debonded, kantite lajan an nan retire lyan ak kontni an kabòn rezidyèl; enfliyans nan paramèt pwosesis SINTERING (pousantaj chofaj, tanperati SINTERING, kenbe tan, pousantaj refwadisman, elatriye) Porosite echantiyon an jwenn te apeprè 50 pousan; nplis de sa, pwosesis la degradasyon byolojik nan materyèl la prepare Ti6Al4V / HA nan anviwònman an likid kò te analize ak karakterize pa rezilta tès yo nan pwopriyete mekanik.

2.2 Nouvo materyèl alyaj Titàn

Jaden an byomedikal se yon branch enpòtan nan aplikasyon an nan materyèl Titàn, ak direksyon demann aplikasyon li yo dirèkteman afekte tandans nan devlopman nan materyèl Titàn.

Materyèl yo byen bonè Titàn yo se sitou pi bon kalite Titàn (faz), men pi bon kalite materyèl Titàn gen fòs ki ba ak rezistans pòv mete, ak Lè sa a, devlope gwo fòs ak segondè severite plis kalite reprezante pa Ti6Al4V, Ti6Al7Nb ak Ti5Al2.5Fe alyaj.

Aust et al. avèk siksè fabrike materyèl vis zo ak pèfòmans ekselan lè l sèvi avèk poud Ti6Al7Nb ak sistèm lyan ki baze sou sir (parafin plis PE plis asid stearik), jan yo montre nan Figi 7, ak yon dansite relatif nan 97.6 pousan, yon fòs rupture nan 815 MPa, ak yon sede. fòs 714 MPa. Elongasyon 8.7 pousan.

Rezilta rechèch yo montre ke eleman alyaj tankou Al ak V nan alyaj la lajman itilize Titàn-aliminyòm-Vanadyòm ak alyaj Titàn-aliminyòm-niobium pral lage iyon cytotoksik Al ak V eleman apre implant la antre nan kò imen an, sa ki lakòz domaj nan kò imen an. . .

Kòm yon rezilta, chèchè yo te pote soti yon seri de devlopman nan yon nouvo jenerasyon -Titàn alyaj sistèm ki gen Nb, Ta, Zr, Mo, Sn ak lòt eleman biosekirite san eleman Al ak V.

Kounye a, alyaj bio-Titàn ki te devlope ak rechèch sitou gen ladan Ti-15Nb, Ti-13Nb-13Zr, Ti-35Nb-7 Zr-5Ta, Ti-12Mo{-6Zr-2Fe, Ti-35.3Nb{-5.1Ta-7.1Zr ak Ti- 29Nb-13Ta-4.6Zr et al [44]. Akòz limit teknoloji fraisage ak lòt aspè yo, sistèm alyaj sa yo raman itilize nan pwosesis bòdi piki poud.

Zhao et al. fè eksperyans bòdi piki lè l sèvi avèk poud Titàn ak poud niobyòm, epi avèk siksè prepare yon alyaj TiNb doub-faz ak yon dansite relatif apeprè 95 pousan. Atravè tès la nan pwopriyete yo mekanik nan kò vèt, pati debonded ak pati sintered, osi byen ke SINTERING ak diferan kontni konpozisyon alyaj Efè a nan kontni Nb sou mikrostruktur la ak pwopriyete mekanik nan alyaj la te etidye pa konpare obsèvasyon an ak konparezon nan la. mikrostruktur nan alyaj la.

Arockiasamy et al. prepare Ti5Fe5Zr alyaj pa ajoute Fe ak Zr eleman HDH pi Titàn poud, ak mezire pwopriyete yo mekanik nan alyaj la. mekanis.

Ti6Al7Nb vis zo prepare pa MIM

3. pespektiv

Gravite espesifik ki ba, segondè fòs espesifik, ekselan byokonpatibilite ak rezistans oksidasyon, ak bon rezistans korozyon nan Titàn ak alyaj Titàn fè yo gen gwo aplikasyon nan aerospace, medikal, chimik, otomobil ak machandiz konsomatè chak jou. Potansyèl devlopman.

Konpare ak teknik pwosesis tradisyonèl yo, tankou Forge, Distribisyon ak MACHINING, bòdi piki poud gen avantaj evidan, konpozisyon alyaj inifòm, gwo pousantaj itilizasyon materyèl bwit, ak gwo kapasite pwodiksyon gwo-echèl pati konplèks, ki ka anpil ankouraje pwodiksyon an nan Titàn. ak pwodwi alyaj Titàn. ak aplikasyon.

Malgre ke kèk pwogrè yo te fè nan rechèch la nan bòdi piki nan Titàn ak alyaj Titàn, nan pwosesis aktyèl pwodiksyon endistriyèl la, pri a nan bon jan kalite materyèl bwit poud se relativman wo, transfòmasyon an ak aplikasyon nan nouvo-wo kalite sistèm alyaj Titàn. nan bòdi piki se ensifizan, epi li difisil a kontwole konpozisyon chimik pwodwi yo. Yon seri pwoblèm, tankou pi gwo pwoblèm, yo toujou pou rezoud.

Anplis de sa, ak devlopman rapid nan teknoloji mikwo-sistèm nan dènye ane yo, demann pou konpozan mikwo-konplèks yo itilize nan mikwo-sistèm kontinye ap ogmante. Poud piki bòdi bezwen yo dwe transfere soti nan kalite pwodwi tradisyonèl nan mikwo-pwodwi epi devlope nan mikwo-piki poud. fòme teknoloji.

Kounye a, pi fò nan teknoloji bòdi mikwo-piki konsantre sou polymère, asye pur ak lòt sistèm materyèl. Genyen toujou anpil pwoblèm yo dwe etidye nan bòdi mikwo-piki nan Titàn ak alyaj Titàn.

Se poutèt sa, devlopman nan Titàn ak Titàn alyaj piki rechèch bòdi ta dwe konsantre sou rechèch la ak devlopman nan nouvo sistèm alyaj Titàn, devlopman nan pri ki ba-wo kalite teknoloji preparasyon poud alyaj Titàn, ak rechèch la sou bòdi mikwo-piki nan Titàn. materyèl apwopriye pou aparèy mikwo ak konplèks.

Ak rechèch an pwofondè sou Titàn ak Titàn alyaj piki teknoloji, yo kwè ke piki bòdi Titàn ak teknoloji alyaj Titàn pral fè gwo pwogrè, ak Lè sa a, ankouraje devlopman an rapid nan endistri a Titàn.

Post Distribisyon Pwosesis

1. chalè tretman: recuit, carbonisation, trempe, trempe, normalisation, sifas trempe

2. Ekipman pwosesis: CNC, WEDM, tour, machin fraisage, machin perçage, moulen, elatriye;

3. Tretman andigman: flite poud, chrome plating, penti, sablaj, nikèl plating, galvanize, nwasi, polisaj, ble, elatriye.

Mwazi ak enstalasyon enspeksyon

1. Mwazi sèvis lavi: anjeneral semi-pèmanan. (eksepte kim ki pèdi)

2. Tan livrezon mwazi: 10-25 jou, (dapre estrikti pwodwi ak gwosè pwodwi).

3. zouti ak antretyen mwazi: Zhongwei responsab pou pati presizyon.

Kontwol kalite

1. Kontwòl kalite: to a ki defektye se mwens pase 0.1 pousan.

2. Echantiyon ak kouri esè yo pral 100 pousan enspekte pandan pwodiksyon ak anvan chajman, echantiyon enspeksyon pou pwodiksyon an mas selon estanda ISDO oswa kondisyon kliyan.

3. Ekipman tès: deteksyon defo, analizeur spectre, analizeur imaj an lò, machin mezire twa-kowòdone, ekipman tès dite, machin tès rupture.