Mae'r astudiaeth hon yn ymchwilio i'r paramedrau peiriannu gorau posibl ar gyfer Steels Di-staen Gradd Medical - 316L a 17-4ph, gan ganolbwyntio ar gyfanrwydd arwyneb, cywirdeb dimensiwn, a gwisgo offer sy'n berthnasol i weithgynhyrchu mewnblaniad. Roedd methodoleg arbrofol yn defnyddio gweithrediadau troi a melino CNC ar stoc ardystiedig ASTM F138 (316L) ac ASTM F899 (17-4ph H900). Roedd cyflymder torri, cyfradd porthiant, a dyfnder y toriad yn amrywiol yn systematig o fewn ystodau sy'n nodweddiadol ar gyfer gweithrediadau gorffen (ee, VC: 50-120 m/min, F: 0.05-0.2 mm/rev, AP: 0.1-0.5 mm). Meintiolwyd gwisgo offer gan ddefnyddio mesur gwisgo ystlys (VBMAX); Aseswyd garwedd arwyneb (RA, RZ) trwy broffilometreg cyswllt, a gwerthuswyd graddiannau microhardness is -wyneb. Mae'r canlyniadau'n dangos bod 17-4ph yn arddangos cyfraddau gwisgo offer sylweddol uwch (hyd at 40% yn fwy VBMAX o dan amodau union yr un fath) a mwy o dueddiad i weithio caledu o'i gymharu â 316L. Cyflawnwyd y garwedd arwyneb gorau posibl (ra <0.8 μm) ar gyfer y ddau alo ar gyflymder torri cymedrol (80-100 m/min) a chyfraddau porthiant isel (llai na neu'n hafal i 0.1 mm/rev). Gostyngodd cais oerydd galedu is-wyneb 15-20%. Mae'r canfyddiadau'n darparu setiau paramedr dilysedig sy'n gwella effeithlonrwydd peiriannu ac ansawdd cydran ar gyfer dyfeisiau meddygol beirniadol.

1

Mae gweithgynhyrchu dyfeisiau meddygol yn gofyn am gywirdeb eithriadol o uchel a chywirdeb materol. Austenitig 316L a dyodiad - Mae caledu duroedd di-staen 17-4ph yn dominyddu cymwysiadau sy'n gofyn am biocompatibility, ymwrthedd cyrydiad, a chryfder mecanyddol (ee mewnblaniadau orthopedig, offerynnau llawfeddygol). Mae peiriannu'r aloion hyn yn cyflwyno heriau gan gynnwys caledu gwaith, grymoedd torri uchel, a gwisgo offer cyflym, o bosibl yn peryglu ansawdd arwyneb sy'n hanfodol ar gyferin vivoperfformiad. Mae'r astudiaeth hon yn sefydlu protocolau peiriannu yn seiliedig ar dystiolaeth - i liniaru'r materion hyn.

2 ddeunydd a dulliau

2.1 Deunyddiau a Nodweddu WorkPiece

316L:Stoc bar sy'n cydymffurfio ag ASTM F138, datrysiad - cyflwr aneliedig. Cyfansoddiad cemegol wedi'i wirio trwy OES (CR: 16.5-18.5%, Ni: 10.0-14.0%, MO: 2.0-3.0%, C llai na neu'n hafal i 0.030%).

17-4ph:Stoc bar sy'n cydymffurfio ag ASTM F899, cyflwr H900 (cryfder tynnol yn y pen draw yn fwy na neu'n hafal i 1310 MPa). Cyfansoddiad wedi'i wirio (CR: 15.0-17.5%, Ni: 3.0-5.0%, Cu: 3.0-5.0%, DS: 0.15-0.45%).

2.2 Arbrofion Peiriannu ac Offeryniaeth

Offer:Canolfan Droi CNC (HAAS ST-20), Canolfan Peiriannu Fertigol CNC (DMG Mori DMU 50). Deiliaid Offer: Sandvik Coromant Capto C5.

Offer Torri:Mewnosodiadau carbid heb eu gorchuddio (dynodiad ISO: CNMG 120408 - MF5 ar gyfer troi, seht 1204AFTN-ME5 ar gyfer melino). Ymyl blaen newydd a ddefnyddir fesul set paramedr.

Paramedrau:Ymchwiliwyd i doe ffactor llawn:

Cyflymder torri (VC): 50, 80, 110 m/min

Cyfradd porthiant (f): 0.05, 0.10, 0.20 mm/rev (troi), 0.05, 0.10, 0.15 mm/dant (melino)

Dyfnder y toriad (AP): 0.1, 0.3, 0.5 mm

Oerydd: Emwlsiwn llifogydd (5%) yn erbyn peiriannu sych.

Mesur:

Garwedd arwyneb:Profilomedr SJ-410 Mitutoyo Surftest (RA, RZ Per ISO 4287) . 3 Mesuriadau fesul sampl.

Gwisgo Offer:Microsgop digidol Olympus DSX1000 (gwisgo ystlys vbmax fesul ISO 3685). Wedi'i fesur ar gyfnodau 5 munud.

Microhardness is -wyneb:Struers Durascan 70 Profwr Microhardness Vickers (HV 0.1). Croes - Samplau rhanedig, mesuriadau o arwyneb i ddyfnder 300μm ar gyfnodau 25μm.

Grymoedd torri:Dynamomedr Kistler 9257B gyda mwyhadur tâl math 5070 (FX, FY, FZ).

3 Canlyniadau a Dadansoddiad

3.1 Dilyniant Gwisgo Offer

Roedd 17-4ph yn arddangos gwisgo ystlys carlam yn gyson o'i gymharu â 316L ar draws yr holl baramedrau. Yn VC =80 m/min, f =0.1 mm/rev, ap =0.3 mm, cyrhaeddodd VBMAX 0.25 mm am 17-4ph ar ôl 15 munud yn erbyn 0.18 mm am 316L.

Gwisgwch fecanweithiau: Adlyniad dominyddol/trylediad Gwisgwch ar 17-4ph; Gwisg sgraffiniol yn bennaf ar 316L. Mae Ffigur 1 yn dangos morffoleg tir gwisgo cymharol. Peiriannu sych cynyddodd cyfraddau gwisgo 25-35%.

3.2 Topograffi Arwyneb a Garwedd

RA gorau posibl (< 0.8 μm) achieved at Vc=80-100 m/min and f≤0.1 mm/rev for both alloys (Figure 2). Higher Vc (>110 m/min) gyda dirgryniad a achosir gan borthiant isel, gan gynyddu RA.

17-4PH surfaces showed greater propensity for feed mark irregularities and micro-pitting under aggressive feeds (f>0.15 mm/rev). Gwellodd cais oerydd RA 10-15% trwy leihau ffurfiad BUE.

3.3 Newidiadau Is -wyneb

Arsylwodd caledu gwaith sylweddol, gan ymestyn 100-150μm o dan yr arwyneb wedi'i beiriannu. Mae microhardness brig yn cynyddu:

316L:Sylfaen ~ 200 HV → Uchafbwynt 260-290 HV.

17-4ph (H900):Sylfaen ~ 420 HV → Uchafbwynt 480-520 HV.

Cynyddodd difrifoldeb caledu gyda chyfradd porthiant a dyfnder y toriad, ei liniaru gan gyflymder torri uwch ac oerydd (Ffigur 3) . 17-4 Roedd caledu pH yn fwy amlwg a dyfnach.

3.4 Grymoedd Torri

Roedd grym tangential (FZ) ar gyfer 17-4ph 15-25% yn uwch nag ar gyfer 316L o dan amodau union yr un fath, gan gydberthyn â'i gryfder uwch. Mae dilyniant gwisgo offer yn dylanwadu'n sylweddol ar rym (FY).

4 Trafodaeth

Mae'r traul offer cyflym ar 17 - 4ph yn deillio o'i gryfder uchel a'i waddodion sgraffiniol (ee, cu - cyfoethog, NBC), gan hyrwyddo rhyngweithio gludiog a thrylediad yn yr offeryn - rhyngwyneb sglodyn. Mae cryfder is Austenitig 316L a hydwythedd uwch yn ffafrio ffurfio sglodion mwy, gan leihau pwysau cyswllt ond cynyddu risg o adlyniad. Mae'r caledu is -wyneb a arsylwyd yn cyd -fynd ag dadffurfiad plastig wrth ffurfio sglodion; Mae porthiant uwch yn cynyddu difrifoldeb dadffurfiad. Mae effeithiolrwydd oerydd yn deillio o afradu gwres ac iro, gan leihau meddalu thermol a bue. Er bod paramedrau dilysedig yn gwella canlyniadau, mae'r cyfyngiadau'n bodoli: mae'r canlyniadau'n benodol i offer carbid heb eu gorchuddio; Gall offer wedi'u gorchuddio (ee, altin, tialn) wella perfformiad. Mae'r canfyddiadau'n awgrymu goblygiadau ymarferol: blaenoriaethu VC cymedrol-uchel gyda F/AP isel ar gyfer gorffen 17-4ph, defnyddio oerydd, a gweithredu monitro gwisgo offer trylwyr. Ar gyfer 316L, mae cyflymderau uwch yn ymarferol ond mae sefydlogrwydd yn hanfodol i atal sgwrsio.

5 Casgliad

Mae peiriannu 17-4ph yn gofyn am strategaethau penodol oherwydd gwisgo offer 25-40% yn uwch a mwy o galedu is-wyneb na 316L o dan amodau tebyg.

Mae'r gorffeniad arwyneb gorau posibl (Ra <0.8 μm) ar gyfer y ddau alo yn cael ei gyflawni'n gyson ar gyflymder torri o 80-100 m/min a chyfraddau porthiant sy'n llai na neu'n hafal i 0.1 mm/rev.

Mae cymhwysiad oerydd llifogydd yn lleihau caledu is-wyneb yn sylweddol (15 - 20% yn is ΔHV) ac yn gwella gorffeniad arwyneb trwy leihau ymyl adeiledig.

Mae setiau paramedr dilysedig yn darparu canllawiau gweithredadwy i weithgynhyrchwyr wella ansawdd cydran a bywyd offer wrth gynhyrchu dyfeisiau meddygol. Dylai ymchwil ddilynol ymchwilio i berfformiad offer wedi'i orchuddio ac effeithiolrwydd oerydd pwysau uchel -.

Tagiau poblogaidd: Meddygol - Gradd Peiriannu Dur Di-staen 316L/17 - 4ph, Peiriannu Dur Di-staen Gradd Feddygol Tsieina 316L/17-4ph Gwneuthurwyr, Cyflenwyr, Ffatri