Odlew-wosku traconego ze stopu tytanu na rękojeści skalpela

• Projektowanie i produkcja form: na podstawie rysunków projektowych rękojeści skalpela chirurgicznego tworzony jest precyzyjny model za pomocą oprogramowania-do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD). Następnie wykonywana jest forma do tłoczenia modelu woskowego metodami takimi jak obróbka CNC. Precyzja formy wpływa bezpośrednio na jakość modelu woskowego; dlatego podczas produkcji konieczna jest ścisła kontrola tolerancji wymiarowych i jakości powierzchni.

• Prasowanie modelu woskowego: Do ​​formy wtryskiwany jest stopiony wosk i utrzymywany pod określonymi warunkami ciśnienia i temperatury przez pewien okres czasu, co pozwala woskowi wypełnić wszystkie wnęki formy. Po ostygnięciu i stwardnieniu wosku otwiera się formę i wyjmuje model woskowy. Podczas tego procesu należy dokładnie kontrolować parametry, takie jak temperatura wosku, ciśnienie wtrysku i czas przetrzymywania, aby zapewnić dokładność wymiarową i jakość powierzchni modelu woskowego.

• Montaż modelu woskowego: Aby poprawić skuteczność odlewania, zwykle łączy się wiele modeli woskowych w celu utworzenia zestawu modelu woskowego. Poszczególne modele woskowe są mocowane do pręta wlewowego za pomocą spawania lub innych metod łączenia, tworząc kompletny zespół odlewniczy. Podczas montażu niezwykle istotne jest zapewnienie bezpiecznego połączenia między modelami woskowymi i dobrze-zaprojektowanym systemem wlewowym, który gwarantuje płynne wypełnienie wnęki każdego modelu woskowego stopionym stopem tytanu podczas zalewania.

• Powłoka ogniotrwała: Zanurz zmontowany model woskowy w specjalnie opracowanej powłoce ogniotrwałej, zapewniając jednolitą warstwę powłoki na powierzchni. Powłoka zazwyczaj zawiera proszki ogniotrwałe (takie jak piasek cyrkonowy, proszek korundowy itp.), spoiwa (takie jak szkło wodne, zol krzemionkowy itp.) i dodatki. Po pokryciu na powierzchnię modelu woskowego posypujemy warstwą piasku ogniotrwałego, pozwalając mu przylgnąć do powłoki i uformować pierwszą warstwę skorupy.

• Wielowarstwowe-powlekanie i suszenie: powtórz proces powlekania i piaskowania-posypywania, nakładając w razie potrzeby wiele warstw skorupy. Każda warstwa wymaga suszenia po pokryciu, aby zapewnić wytrzymałość i przepuszczalność powłoki. Metody suszenia mogą obejmować suszenie naturalne, suszenie gorącym powietrzem lub suszenie próżniowe, w zależności od materiału powłoki i wymagań procesu.

• Odparafinowanie: Przygotowaną skorupę formy umieszcza się w urządzeniu do odparafinowania, gdzie podgrzanie topi model woskowy i umożliwia jego wypłynięcie z muszli. Istnieją różne metody odparafinowania, takie jak odparafinowanie parą, odparafinowanie gorącą wodą i odparafinowanie mikrofalami. Podczas odparafinowania należy dokładnie kontrolować temperaturę i czas ogrzewania, aby zapewnić całkowite stopienie i usunięcie modelu woskowego, jednocześnie zapobiegając pęknięciom skorupy formy na skutek szybkich zmian temperatury.

• Wytapianie stopu tytanu: Surowiec ze stopu tytanu umieszcza się w próżniowym piecu do topienia indukcyjnego i ogrzewa do stopienia pod próżnią. Środowisko próżniowe zapobiega reakcji stopu tytanu z tlenem, azotem i innymi gazami zawartymi w powietrzu podczas topienia, zapewniając czystość i jakość stopu tytanu. Podczas topienia wymagana jest precyzyjna kontrola temperatury topnienia, czasu i składu stopu, aby mieć pewność, że stop tytanu spełnia wymagania dotyczące wydajności.

• Odlewanie: Gdy stopiony stop tytanu osiągnie odpowiednią temperaturę odlewania, jest on szybko wlewany do podgrzanej skorupy formy. Proces odlewania musi być prowadzony w określonej próżni lub atmosferze ochronnej, aby zapobiec utlenianiu stopionego stopu tytanu podczas odlewania. Jednocześnie należy dokładnie kontrolować prędkość i objętość odlewania, aby mieć pewność, że stopiony stop tytanu wypełni wszystkie wnęki skorupy formy, unikając wad odlewu, takich jak niepełne wypełnienie i porowatość.

• Usuwanie skorupy: Po ochłodzeniu i zestaleniu stopionego stopu tytanu, skorupę formy usuwa się za pomocą takich metod, jak wibracje mechaniczne i piaskowanie, aby odsłonić odlany półfabrykat rękojeści skalpela chirurgicznego.

• Czyszczenie i szlifowanie: Półfabrykat jest czyszczony w celu usunięcia resztek piasku, zgorzeliny tlenkowej i innych zanieczyszczeń z powierzchni. Następnie powierzchnia uchwytu jest poddawana procesom szlifowania i polerowania, aby poprawić wykończenie powierzchni i osiągnąć wymaganą-projektową jakość wyglądu.

• Obróbka cieplna: Aby jeszcze bardziej poprawić właściwości mechaniczne rękojeści skalpela chirurgicznego, zwykle wymagana jest obróbka cieplna. Typowe procesy obróbki cieplnej obejmują wyżarzanie, hartowanie i odpuszczanie. Odpowiednio dobierając parametry procesu obróbki cieplnej, można poprawić wytrzymałość, twardość i udarność rękojeści, tak aby odpowiadała rzeczywistym potrzebom operacji chirurgicznych.

• Kontrola jakości: Obrobiona rękojeść skalpela chirurgicznego podlega kompleksowej kontroli jakości, obejmującej pomiar wymiarów, wykrywanie defektów powierzchniowych i badanie właściwości mechanicznych. Do kolejnych etapów montażu i pakowania mogą przejść wyłącznie produkty, które przejdą rygorystyczną kontrolę.

Wraz z rozwojem Przemysłu 4.0 i inteligentnych technologii produkcyjnych, w odlewaniu-utraconych płytek ze stopu tytanu na rękojeści skalpeli chirurgicznych w coraz większym stopniu będzie się stosować inteligentny i zautomatyzowany sprzęt. Roboty będą na przykład wykorzystywane do tworzenia modeli woskowych, powlekania skorup i czyszczenia gotowego produktu, co poprawi wydajność produkcji i spójność jakości produktu. Jednocześnie dzięki stworzeniu inteligentnego systemu zarządzania produkcją-osiągnie się monitorowanie w czasie rzeczywistym i zoptymalizowaną kontrolę całego procesu odlewania, poprawiając stabilność i niezawodność procesu produkcyjnego.

Ciągłe poszukiwanie i stosowanie nowych materiałów ze stopów tytanu jeszcze bardziej poprawi wydajność rękojeści skalpela chirurgicznego. Na przykład opracowywanie stopów tytanu o wyższej wytrzymałości, lepszej odporności na korozję i biokompatybilności. Jednocześnie badania i zastosowanie nowych procesów odlewania traconych-wafli, takich jak łączenie technologii szybkiego prototypowania z odlewaniem traconych-wafrów, skrócą cykle rozwoju produktów i poprawią wydajność produkcji.

W procesie odlewania większy nacisk zostanie położony na ochronę środowiska i zrównoważony rozwój. W celu ograniczenia emisji odpadów podczas procesu odlewania zostaną użyte przyjazne dla środowiska woski i materiały ogniotrwałe. Jednocześnie zoptymalizujemy procesy wytapiania i odlewania, zmniejszymy zużycie energii i osiągniemy ekologiczne odlewy.