Od-lijevanje izgubljenog voska od legure titana za drške skalpela

• Dizajn i proizvodnja kalupa: Na temelju crteža dizajna ručke kirurškog skalpela, precizan model se stvara pomoću softvera-za računalno potpomognuto projektiranje (CAD). Zatim se izrađuje kalup za prešanje voštanog modela pomoću metoda kao što je CNC obrada. Preciznost kalupa izravno utječe na kvalitetu voštanog modela; stoga je tijekom proizvodnje nužna stroga kontrola tolerancija dimenzija i kvalitete površine.

• Prešanje voštanog modela: rastaljeni vosak se ubrizgava u kalup i drži pod određenim tlakom i temperaturnim uvjetima određeno vrijeme, dopuštajući vosku da ispuni sve šupljine kalupa. Nakon što se vosak ohladi i stvrdne, kalup se otvara i voštani model uklanja. Tijekom ovog procesa potrebno je pažljivo kontrolirati parametre kao što su temperatura voska, tlak ubrizgavanja i vrijeme zadržavanja kako bi se osigurala točnost dimenzija i kvaliteta površine modela voska.

• Sklop voštanog modela: da bi se poboljšala učinkovitost lijevanja, više voštanih modela obično se kombinira u obliku voštanog modela. Pojedinačni voštani modeli fiksirani su na lijevnu šipku zavarivanjem ili drugim metodama povezivanja kako bi se formirala cjelovita lijevana jedinica. Tijekom sastavljanja ključno je osigurati sigurnu vezu između voštanih modela i dobro-dizajniranog sustava zatvarača kako bi se zajamčilo glatko punjenje svake šupljine voštanog modela rastaljenom legurom titana tijekom izlijevanja.

• Vatrostalni premaz: Uronite sastavljeni sklop voštanog modela u posebno formuliran vatrostalni premaz, osiguravajući jednoličan sloj premaza na površini. Premaz obično uključuje vatrostalne prahove (kao što je cirkonski pijesak, korundni prah itd.), veziva (kao što su vodeno staklo, silika sol itd.) i aditive. Nakon premazivanja, pospite sloj vatrostalnog pijeska na površinu voštanog modela, dopustite mu da prione na premaz i oblikuje prvi sloj školjke.

• Više{0}}slojno premazivanje i sušenje: ponovite postupak premazivanja i pijeska-posipanja, prema potrebi nanoseći više slojeva ljuske. Svaki sloj zahtijeva sušenje nakon premazivanja kako bi se osigurala čvrstoća i propusnost ljuske. Metode sušenja mogu uključivati ​​prirodno sušenje, sušenje vrućim zrakom ili sušenje u vakuumu, ovisno o materijalu ljuske i zahtjevima procesa.

• Deparafinizacija: Pripremljena ljuska kalupa stavlja se u uređaj za deparafinizaciju, gdje se zagrijavanjem topi voštani model i omogućuje mu da iscuri iz ljuske. Postoje različite metode deparafinacije, kao što su parna deparafinizacija, deparafinizacija vrućom vodom i mikrovalna deparafinizacija. Tijekom deparafinizacije potrebno je pažljivo kontrolirati temperaturu i vrijeme zagrijavanja kako bi se osiguralo potpuno taljenje i uklanjanje voštanog modela, a istovremeno spriječile pukotine u kalupu zbog brzih promjena temperature.

• Taljenje legure titana: Sirovi materijal od legure titana stavlja se u vakuumsku indukcijsku peć za taljenje i zagrijava da se rastali pod vakuumom. Vakuumsko okruženje sprječava titanovu leguru da reagira s kisikom, dušikom i drugim plinovima u zraku tijekom taljenja, čime se osigurava čistoća i kvaliteta titanijske legure. Tijekom taljenja potrebna je precizna kontrola temperature taljenja, vremena i sastava legure kako bi se osiguralo da legura titana zadovoljava zahtjeve performansi.

• Lijevanje: Kada rastaljena legura titana postigne odgovarajuću temperaturu lijevanja, brzo se izlije u prethodno zagrijanu ljusku kalupa. Proces lijevanja mora se provoditi pod određenim vakuumom ili zaštitnom atmosferom kako bi se spriječila oksidacija rastaljene legure titana tijekom lijevanja. Istodobno, brzina i volumen izlijevanja moraju se pažljivo kontrolirati kako bi se osiguralo da rastaljena legura titana ispuni sve šupljine ljuske kalupa, izbjegavajući nedostatke lijevanja kao što su nepotpuno punjenje i poroznost.

• Uklanjanje ljuske: Nakon što se rastaljena legura titana ohladi i skrutne, ljuska kalupa se uklanja metodama kao što su mehaničke vibracije i pjeskarenje kako bi se otkrila lijevana prazna drška kirurškog skalpela.

• Čišćenje i brušenje: Uzorak se čisti kako bi se uklonile zaostale čestice pijeska, kamenac oksida i druge nečistoće s površine. Zatim se površina ručke tretira procesima brušenja i poliranja kako bi se poboljšala završna obrada površine i postigla dizajn-potrebna kvaliteta izgleda.

• Toplinska obrada: Kako bi se dodatno poboljšala mehanička svojstva drške kirurškog skalpela, obično je potrebna toplinska obrada. Uobičajeni procesi toplinske obrade uključuju žarenje, kaljenje i kaljenje. Odgovarajućim odabirom parametara procesa toplinske obrade, čvrstoća, tvrdoća i žilavost ručke mogu se poboljšati kako bi se zadovoljile stvarne potrebe kirurških operacija.

• Provjera kvalitete: Sveobuhvatna provjera kvalitete provodi se na tretiranoj dršci kirurškog skalpela, uključujući mjerenje dimenzija, otkrivanje površinskih nedostataka i ispitivanje mehaničkih svojstava. Samo proizvodi koji prođu rigoroznu inspekciju mogu prijeći u sljedeće faze sastavljanja i pakiranja.

S razvojem Industrije 4.0 i inteligentnih proizvodnih tehnologija, izgubljen-lijev od titanijske legure za kirurške ručke skalpela sve će više koristiti inteligentnu i automatiziranu opremu. Na primjer, roboti će se koristiti za izradu modela od voska, premazivanje školjki i čišćenje gotovog proizvoda, poboljšavajući učinkovitost proizvodnje i dosljednost kvalitete proizvoda. Istovremeno, uspostavom inteligentnog sustava upravljanja proizvodnjom, postići će se-praćenje u stvarnom vremenu i optimizirana kontrola cjelokupnog procesa lijevanja, poboljšavajući stabilnost i pouzdanost proizvodnog procesa.

Kontinuirano istraživanje i primjena novih materijala od legura titana dodatno će poboljšati učinkovitost kirurških ručki skalpela. Na primjer, razvoj legura titana s većom čvrstoćom, boljom otpornošću na koroziju i biokompatibilnošću. Istovremeno, istraživanje i primjena novih procesa lijevanja-vafera, kao što je kombinacija tehnologije brze izrade prototipa s lijevanjem izgubljenih-vafela, skratit će cikluse razvoja proizvoda i poboljšati učinkovitost proizvodnje.

Veći naglasak će se staviti na zaštitu okoliša i održivi razvoj u procesu lijevanja. Za smanjenje emisija otpada tijekom procesa lijevanja koristit će se ekološki prihvatljivi voskovi i vatrostalni materijali. Istodobno ćemo optimizirati procese taljenja i lijevanja, smanjiti potrošnju energije i postići ekološko lijevanje.