Mất-sáp đúc bằng hợp kim titan cho cán dao mổ

• Thiết kế và sản xuất khuôn mẫu: Dựa trên bản vẽ thiết kế của cán dao phẫu thuật, một mô hình chính xác được tạo ra bằng phần mềm-có sự hỗ trợ thiết kế (CAD) của máy tính. Sau đó, khuôn ép mô hình sáp được sản xuất bằng các phương pháp như gia công CNC. Độ chính xác của khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của mô hình sáp; do đó, việc kiểm soát chặt chẽ dung sai kích thước và chất lượng bề mặt là cần thiết trong quá trình sản xuất.

• Ép mô hình sáp: Sáp nóng chảy được bơm vào khuôn và giữ dưới điều kiện áp suất và nhiệt độ cụ thể trong một khoảng thời gian, cho phép sáp lấp đầy tất cả các khoang của khuôn. Sau khi sáp nguội và đông đặc, khuôn được mở ra và mô hình sáp được lấy ra. Trong quá trình này, các thông số như nhiệt độ sáp, áp suất phun và thời gian giữ cần phải được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo độ chính xác về kích thước và chất lượng bề mặt của mô hình sáp.

• Lắp ráp mô hình sáp: Để nâng cao hiệu quả đúc, nhiều mô hình sáp thường được kết hợp để tạo thành một mô hình lắp ráp sáp. Các mô hình sáp riêng lẻ được cố định vào thanh rót bằng hàn hoặc các phương pháp kết nối khác để tạo thành một bộ phận đúc hoàn chỉnh. Trong quá trình lắp ráp, điều quan trọng là phải đảm bảo kết nối an toàn giữa các mô hình sáp và một-hệ thống cổng được thiết kế tốt để đảm bảo hợp kim titan nóng chảy lấp đầy từng khoang mô hình sáp một cách trơn tru trong quá trình đổ.

• Lớp phủ chịu lửa: Nhúng tổ hợp mô hình sáp đã lắp ráp vào một lớp phủ chịu lửa có công thức đặc biệt, đảm bảo lớp phủ đồng nhất trên bề mặt. Lớp phủ thường bao gồm bột chịu lửa (như cát zircon, bột corundum, v.v.), chất kết dính (như thủy tinh nước, silica sol, v.v.) và các chất phụ gia. Sau khi phủ, rắc một lớp cát chịu lửa lên bề mặt mô hình sáp, để nó bám vào lớp phủ và tạo thành lớp vỏ đầu tiên.

• Phủ nhiều lớp và làm khô: Lặp lại quy trình phủ và rắc cát-, phủ nhiều lớp vỏ nếu cần. Mỗi lớp yêu cầu sấy khô sau khi phủ để đảm bảo độ bền và độ thấm của vỏ. Các phương pháp sấy có thể bao gồm sấy tự nhiên, sấy không khí nóng hoặc sấy chân không, tùy thuộc vào vật liệu vỏ và yêu cầu quy trình.

• Tẩy sáp: Vỏ khuôn đã chuẩn bị sẵn được đặt trong một thiết bị tẩy sáp, ở đó nhiệt độ làm nóng chảy mô hình sáp và cho phép nó chảy ra khỏi vỏ. Có nhiều phương pháp tẩy sáp khác nhau, chẳng hạn như tẩy lông bằng hơi nước, tẩy lông bằng nước nóng và tẩy lông bằng vi sóng. Trong quá trình tẩy sáp, nhiệt độ và thời gian gia nhiệt phải được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo mô hình sáp tan chảy và loại bỏ hoàn toàn, đồng thời ngăn ngừa các vết nứt trên vỏ khuôn do thay đổi nhiệt độ nhanh.

• Luyện hợp kim titan: Nguyên liệu hợp kim titan được đặt trong lò nấu chảy cảm ứng chân không và được nung nóng chảy trong chân không. Môi trường chân không ngăn cản hợp kim titan phản ứng với oxy, nitơ và các loại khí khác trong không khí trong quá trình nóng chảy, đảm bảo độ tinh khiết và chất lượng của hợp kim titan. Trong quá trình nấu chảy, cần phải kiểm soát chính xác nhiệt độ nóng chảy, thời gian và thành phần hợp kim để đảm bảo hợp kim titan đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất.

• Đúc: Sau khi hợp kim titan nóng chảy đạt đến nhiệt độ đúc thích hợp, nó sẽ nhanh chóng được đổ vào vỏ khuôn đã được nung nóng trước. Quá trình đúc phải được thực hiện trong môi trường chân không hoặc môi trường bảo vệ nhất định để ngăn chặn quá trình oxy hóa hợp kim titan nóng chảy trong quá trình đúc. Đồng thời, tốc độ và khối lượng đổ phải được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo hợp kim titan nóng chảy lấp đầy tất cả các khoang của vỏ khuôn, tránh các khuyết tật đúc như đổ đầy không đầy đủ và độ xốp.

• Loại bỏ vỏ: Sau khi hợp kim titan nóng chảy nguội và đông đặc, vỏ khuôn được loại bỏ bằng các phương pháp như rung cơ học và phun cát để lộ phần phôi của cán dao phẫu thuật đã đúc.

• Làm sạch và mài: phôi được làm sạch để loại bỏ các hạt cát còn sót lại, cặn oxit và các tạp chất khác trên bề mặt. Sau đó, bề mặt của tay cầm được xử lý bằng quy trình mài và đánh bóng để cải thiện độ hoàn thiện bề mặt và đạt được chất lượng hình thức-yêu cầu trong thiết kế.

• Xử lý nhiệt: Để cải thiện hơn nữa các đặc tính cơ học của cán dao phẫu thuật, thường cần phải xử lý nhiệt. Các quy trình xử lý nhiệt phổ biến bao gồm ủ, làm nguội và ủ. Bằng cách lựa chọn phù hợp các thông số của quy trình xử lý nhiệt, độ bền, độ cứng và độ dẻo dai của tay cầm có thể được cải thiện để đáp ứng nhu cầu thực tế của các hoạt động phẫu thuật.

• Kiểm tra chất lượng: Kiểm tra chất lượng toàn diện được thực hiện trên cán dao phẫu thuật đã được xử lý, bao gồm đo kích thước, phát hiện khuyết tật bề mặt và kiểm tra đặc tính cơ học. Chỉ những sản phẩm vượt qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt mới có thể tiến hành các công đoạn lắp ráp và đóng gói tiếp theo.

Với sự phát triển của Công nghiệp 4.0 và các công nghệ sản xuất thông minh, việc đúc tấm wafer hợp kim titan dành cho cán dao phẫu thuật sẽ ngày càng sử dụng thiết bị thông minh và tự động. Ví dụ, robot sẽ được sử dụng để tạo mô hình sáp, phủ vỏ và làm sạch thành phẩm, nâng cao hiệu quả sản xuất và tính nhất quán của chất lượng sản phẩm. Đồng thời, bằng cách thiết lập hệ thống quản lý sản xuất thông minh, bạn sẽ đạt được-giám sát theo thời gian thực và kiểm soát tối ưu toàn bộ quá trình đúc, cải thiện tính ổn định và độ tin cậy của quy trình sản xuất.

Việc liên tục thăm dò và ứng dụng các vật liệu hợp kim titan mới sẽ cải thiện hơn nữa hiệu suất của cán dao phẫu thuật. Ví dụ, phát triển hợp kim titan có độ bền cao hơn, khả năng chống ăn mòn tốt hơn và tương thích sinh học. Đồng thời, việc nghiên cứu và ứng dụng các quy trình đúc tấm bán dẫn-bị mất mới, chẳng hạn như kết hợp công nghệ tạo mẫu nhanh với việc đúc-bánh bán dẫn bị mất, sẽ rút ngắn chu kỳ phát triển sản phẩm và nâng cao hiệu quả sản xuất.

Sự nhấn mạnh nhiều hơn sẽ được đặt vào việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững trong quá trình đúc. Các loại sáp và vật liệu chịu lửa thân thiện với môi trường sẽ được sử dụng để giảm lượng khí thải thải trong quá trình đúc. Đồng thời, chúng tôi sẽ tối ưu hóa quy trình nấu chảy và đúc, giảm mức tiêu thụ năng lượng và đạt được quy trình đúc xanh.