چگونه فرآیند طراحی چند گذر سیم تیتانیوم یک رشته دقیق در زمینه های پزشکی و صنعتی ایجاد می کند؟

تهیه سیم تیتانیوم با ذوب و جعل بیلت های آلیاژ تیتانیوم و تیتانیوم آغاز می شود و کلید عملکرد آن در فرآیند ترسیم چند گذر است. این فرآیند از یک نقاشی با کاهش قطر مداوم استفاده می کند تا به تدریج قطر سیم تیتانیوم را از چند میلی متر به سطح میکرون کاهش دهد. هر نقاشی با بازآرایی دانه های داخل ماده و از بین بردن نقص همراه است.

1. پالایش دانه و کنترل بافت
در طی فرآیند ترسیم ، سیم تیتانیوم تحت تغییر شکل پلاستیک شدید قرار می گیرد و دانه های درشت اصلی به ساختارهای فیبر باریک شکسته می شوند. این تکامل میکروتکور نه تنها قدرت مواد را بهبود می بخشد بلکه به خصوصیات ناهمسانگرد منحصر به فرد می دهد. به عنوان مثال ، سیم تیتانیوم آناستوموتیک 0.20-0.28 میلی متر که معمولاً در زمینه پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد ، دارای چیدمان جهت دار دانه ها در جهت محوری است که می تواند انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خستگی بخیه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.

2. کیفیت سطح و حذف نقص
نقاشی چند پاس به طور موثری غلظت استرس ناشی از یک تغییر شکل واحد را از طریق طراحی کاهش قطر گام به گام پراکنده می کند. بعد از هر نقاشی ، سطح سیم تیتانیوم جلا داده می شود و به صورت سونوگرافی تمیز می شود تا به تدریج نقص هایی مانند ریزگردها و اجزاء را از بین ببرد. این کنترل فرآیند اجازه می دهد تا زبری سطح سیمهای مستقیم (0.8-4.0 میلی متر) برای ارتوپدی و دندانپزشکی برای رسیدن به RA0.2μm یا کمتر ، برآورده کردن الزامات ایمنی زیست سازگاری و کاشت طولانی مدت باشد.

3. تنظیم شیب عملکرد
برای سناریوهای مختلف کاربرد ، فرآیند ترسیم می تواند با تنظیم میزان تغییر شکل ، شرایط روانکاری و پارامترهای عملیات حرارتی ، به تنظیم شیب عملکرد سیم تیتانیوم برسد. به عنوان مثال ، سیم های جوشکاری تیتانیوم صنعتی ضمن حفظ استحکام بالا ، نیاز به انعطاف پذیری خوبی دارند ، در حالی که سیم های تیتانیوم پزشکی به عمر خستگی بالاتری و زیست سازگاری نیاز دارند. این قابلیت کنترل دقیق مقدار اصلی فرآیند ترسیم چند گذر است.

در حوزه پزشکی ، فرآیند طراحی چند گذر سیم تیتانیوم مستقیماً با ایمنی و اثربخشی کاشت ها مرتبط است. از آناستوموز قلبی عروقی گرفته تا سیستم های تثبیت ارتوپدی ، عملکرد سیم تیتانیوم میزان موفقیت جراحی و کیفیت بهبود بیمار را تعیین می کند.

1. سیم تیتانیوم آناستوموتیک قلبی عروقی: بخیه صرفه جویی در زندگی با دقت در سطح میکرون
سیم تیتانیوم آناستوموتیک 0.20-0.28 میلی متر یک کلیدی است که در جراحی قلبی عروقی قابل مصرف است. فرآیند طراحی چند گذر آن باید اطمینان حاصل کند که تحمل قطر سیم در 0.01 میلی متر پوند کنترل می شود و سطح سطح به سطح آینه می رسد. این کنترل دقیق به سیم تیتانیوم اجازه می دهد تا ضمن جلوگیری از آسیب به دیواره رگ های خونی ، در هنگام بخیه رگ های خونی ، از مکانیکی کافی برخوردار باشد. به عنوان مثال ، در عمل جراحی بای پس عروق کرونر ، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خوردگی بخیه های سیم تیتانیوم به طور قابل توجهی خطر تستنوز بعد از عمل را کاهش می دهد.

2. سیم مستقیم ارتوپدی و دندانپزشکی: تعادل دوتایی بیومکانیک و زیبایی شناسی
سیمهای مستقیم ارتوپدی و دندانپزشکی 0.8-4.0 میلی متر باید هم ثبات بیومکانیکی و هم نیازهای زیبایی شناسی را برآورده کنند. فرآیند ترسیم چند گذر ساختار دانه و مورفولوژی سطح را بهینه می کند تا سیم تیتانیوم بتواند ضمن حفظ مقاومت بالا ، یک مدول الاستیک خوب داشته باشد. در زمینه ارتودنسی دندانپزشکی ، فرآیند ترسیم سیم آلیاژ تیتانیوم-نیکل می تواند به طور دقیق کنترل فوق مغزی خود را کنترل کند و اثر حافظه را شکل دهد و کنترل دقیق حرکت دندان را تحقق بخشد. در حالی که در کاشت های ارتوپدی ، عمر خستگی سیم تیتانیوم به طور مستقیم ثبات طولانی مدت سیستم تثبیت داخلی را تعیین می کند.

3. ضمانت میکروسکوپی سازگاری زیست سازگار
تنظیم لایه اکسید بر روی سطح سیم تیتانیوم با استفاده از فرآیند طراحی چند گذر ، کلید سازگاری زیست سازگار آن است. با کنترل شرایط روغن کاری و عملیات حرارتی متعاقب آن در طی فرآیند ترسیم ، می توان یک فیلم اکسید متراکم و پایدار Tio₂ را روی سطح سیم تیتانیوم تشکیل داد. این لایه اکسید در مقیاس نانو نه تنها می تواند به طور مؤثر از انتشار یون های فلزی جلوگیری کند ، بلکه باعث افزایش چسبندگی و تکثیر پوکی استخوان می شود و پاسخ التهابی اطراف کاشت را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

در زمینه صنعتی ، فرآیند طراحی چند گذر از سیم تیتانیوم پشتیبانی مواد کلیدی برای تولید سطح بالا مانند هوافضا و انرژی جدید را فراهم می کند. از جوشکاری تیغه های موتور گرفته تا آب بندی تجهیزات در اعماق دریا ، عملکرد سیم تیتانیوم به طور مستقیم قابلیت اطمینان و عمر تجهیزات را تعیین می کند.

1. سیم تیتانیوم برای جوشکاری هوافضا: هنر اتصال در محیط های شدید
سیم جوشکاری تیتانیوم صنعتی باید در برابر اثرات ترکیبی درجه حرارت بالا ، فشار بالا و خوردگی قوی مقاومت کند. فرآیند ترسیم چند گذر ترکیب آلیاژ و ریزساختار را بهینه می کند ، به طوری که سیم جوش می تواند چگالی جوش را تضمین کرده و از ترک های حرارتی و نقص منافذ در طی فرآیند جوش جلوگیری کند. به عنوان مثال ، در تعمیر تیغه های موتور هواپیما ، پاکی و توانایی تغییر شکل پلاستیک سیم جوش تیتانیوم به طور مستقیم مقاومت خستگی مفصل جوش داده شده را تعیین می کند.

2. سیم رسانا دقیق در زمینه انرژی جدید
در زمینه سلولهای سوخت و الکترولیز آب برای تولید هیدروژن ، سیم تیتانیوم یک ماده اصلی برای میدان جریان صفحات دو قطبی است. فرآیند طراحی چند گذر آن باید هدایت ، مقاومت در برابر خوردگی و قدرت مکانیکی را در نظر بگیرد. با تنظیم جهت گیری دانه و حالت سطح در طی فرآیند ترسیم ، میزان خوردگی سیم تیتانیوم در الکترولیت اسیدی را می توان به زیر 0.01 میلی متر در A کاهش داد ، در حالی که مقاومت پایدار را در 5 × 10⁻⁶Ω · سانتی متر حفظ می کند.

3. سیم تیتانیوم ویژه برای صنعت دریای عمیق و هسته ای
در تجهیزات دریایی عمیق و راکتورهای هسته ای ، سیم تیتانیوم برای مدت طولانی باید در برابر فشار زیاد ، تابش شدید و رسانه های خورنده مقاومت کند. فرآیند ترسیم چند پاس می تواند با معرفی پخت و پز میانی و فناوری اصلاح سطح ، مقاومت سیم تیتانیوم در برابر ترک خوردگی استرس را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. به عنوان مثال ، سیم تیتانیوم آب بندی شده از آشکارسازان در اعماق دریا باید آزمایش فشار -10،000 PSI را پشت سر بگذارد ، در حالی که سیم تیتانیوم درجه یک هسته ای نیاز به برآورده کردن نیازهای تحمل تابش از عمر طراحی 50 ساله دارد .