یہ مطالعہ میڈیکل - گریڈ سٹینلیس اسٹیل 316L اور 17-4PH کے لئے زیادہ سے زیادہ مشینی پیرامیٹرز کی تحقیقات کرتا ہے ، جس میں سطح کی سالمیت ، جہتی درستگی ، اور ٹول پہننے پر توجہ مرکوز کرتے ہوئے امپلانٹ مینوفیکچرنگ سے متعلق ہے۔ تجرباتی طریقہ کار نے ASTM F138 (316L) اور ASTM F899 (17-4PH H900) مصدقہ بار اسٹاک پر CNC ٹرننگ اور گھسائی کرنے والی کارروائیوں کو استعمال کیا۔ کاٹنے کی رفتار ، فیڈ ریٹ ، اور کٹ کی گہرائی باقاعدگی سے مختلف ہوتی تھی جس میں عمومی طور پر مختلف حدود میں مختلف ہوتے تھے (جیسے ، وی سی: 50-120 میٹر/منٹ ، ایف: 0.05-0.2 ملی میٹر/ریوی ، اے پی: 0.1-0.5 ملی میٹر)۔ ٹول پہننے کو فلانک پہن (VBMAX) پیمائش کا استعمال کرتے ہوئے مقدار میں سمجھا گیا تھا۔ سطح کی کھردری (RA ، RZ) کا اندازہ رابطہ پروفائلومیٹری کے ذریعے کیا گیا تھا ، اور سب سرفیس مائکروڈنیس میلان کا اندازہ کیا گیا تھا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ 17-4PH نمایاں طور پر اعلی ٹول پہننے کی شرح (ایک جیسی حالتوں میں 40 ٪ زیادہ VBMAX) کی نمائش کرتا ہے اور 316L کے مقابلے میں سخت کام کرنے کا زیادہ حساسیت۔ دونوں مرکبوں کے لئے زیادہ سے زیادہ سطح کی کھردری (RA <0.8 μm) اعتدال پسند کاٹنے کی رفتار (80-100 میٹر/منٹ) اور کم فیڈ کی شرح (0.1 ملی میٹر/REV سے کم یا اس کے برابر) پر حاصل کی گئی تھی۔ کولینٹ ایپلی کیشن نے ذیلی سطح کو سخت کرنے میں 15-20 ٪ کمی کردی۔ نتائج اہم طبی آلات کے لئے مشینی کارکردگی اور جزو کے معیار کو بڑھانے کے لئے درست پیرامیٹر سیٹ فراہم کرتے ہیں۔

1

میڈیکل ڈیوائس مینوفیکچرنگ غیر معمولی حد سے زیادہ صحت سے متعلق اور مادی سالمیت کا مطالبہ کرتی ہے۔ Austenitic 316L اور بارش - 17-4PH سٹینلیس اسٹیل کو سخت کرنا بائیوکمپیٹیبلٹی ، سنکنرن مزاحمت ، اور مکینیکل طاقت (جیسے ، آرتھوپیڈک ایمپلانٹس ، سرجیکل آلات) کی ضرورت ہوتی ہے۔ مشینی ان مرکبوں میں کام کی سختی ، اعلی کاٹنے والی قوتوں ، اور تیز رفتار آلے کے لباس سمیت چیلنجوں کو پیش کیا جاتا ہے ، جس کے لئے ممکنہ طور پر سطح کے معیار پر سمجھوتہ کرنا ضروری ہے۔ویوو میںکارکردگی یہ مطالعہ ان مسائل کو کم کرنے کے لئے شواہد - پر مبنی مشینی پروٹوکول قائم کرتا ہے۔

2 مواد اور طریقے

2.1 ورک پیس مواد اور خصوصیت

316L:ASTM F138 ، حل - anneled حالت کے مطابق بار اسٹاک۔ کیمیائی ساخت کی تصدیق OES (CR: 16.5-18.5 ٪ ، NI: 10.0-14.0 ٪ ، MO: 2.0-3.0 ٪ ، C 0.030 ٪ سے کم یا اس کے برابر)۔

17-4ph:ASTM F899 ، H900 کی حالت (1310 MPa سے زیادہ یا اس کے برابر حتمی تناؤ کی طاقت) کے مطابق بار اسٹاک۔ ساخت کی تصدیق شدہ (CR: 15.0-17.5 ٪ ، NI: 3.0-5.0 ٪ ، CU: 3.0-5.0 ٪ ، NB: 0.15-0.45 ٪)۔

2.2 مشینی تجربات اور اوزار

سامان:سی این سی ٹرننگ سینٹر (ہاس ایس ٹی -20) ، سی این سی عمودی مشینی سینٹر (ڈی ایم جی موری ڈی ایم یو 50)۔ ٹول ہولڈرز: سینڈوک کورومنٹ کیپٹو سی 5۔

کاٹنے والے ٹولز:غیر کوکیٹڈ کاربائڈ داخل کریں (آئی ایس او عہدہ: سی این ایم جی 120408 - ایم ایف 5 ٹرننگ کے لئے ، ملنگ کے لئے SEHT 1204AFTN-ME5)۔ نیا کاٹنے والا کنارے فی پیرامیٹر سیٹ کا استعمال کیا جاتا ہے۔

پیرامیٹرز:مکمل حقیقت پسندانہ ڈی او ای نے تفتیش کی:

کاٹنے کی رفتار (VC): 50 ، 80 ، 110 میٹر/منٹ

فیڈ ریٹ (ایف): 0.05 ، 0.10 ، 0.20 ملی میٹر/ریو (ٹرننگ) ، 0.05 ، 0.10 ، 0.15 ملی میٹر/دانت (ملنگ)

کٹ (اے پی) کی گہرائی: 0.1 ، 0.3 ، 0.5 ملی میٹر

کولینٹ: سیلاب ایملشن (5 ٪) بمقابلہ خشک مشینی۔

پیمائش:

سطح کی کھردری:mitutoyo surftest sj-410 پروفائلومیٹر (RA ، RZ فی ISO 4287) . 3 پیمائش فی نمونہ۔

ٹول پہننا:اولمپس DSX1000 ڈیجیٹل مائکروسکوپ (flank پہن vbmax فی ISO 3685)۔ 5 منٹ کے وقفوں پر ماپا جاتا ہے۔

ذیلی سطح مائکرو ہارڈنیس:اسٹرائرز ڈوراسکن 70 ویکرز مائکرو ہارڈنیس ٹیسٹر (HV 0.1)۔ کراس - سیکشن والے نمونے ، سطح سے 300μm گہرائی سے 25μm وقفوں پر پیمائش۔

فورسز کاٹنے:قسم 5070 چارج یمپلیفائر (ایف ایکس ، مالی سال ، ایف زیڈ) کے ساتھ کِسٹلر 9257B ڈائنومیٹر۔

3 نتائج اور تجزیہ

3.1 ٹول پہننے کی ترقی

17-4PH نے تمام پیرامیٹرز میں 316L کے مقابلے میں مستقل طور پر تیز رفتار لباس کی نمائش کی۔ وی سی =80 m/منٹ میں ، f =0.1 mm/Rev ، ap =0.3 mm mm ، vbmax 316l کے لئے 0.18 ملی میٹر کے مقابلے میں 15 منٹ کے بعد 17-4ph کے لئے 0.25 ملی میٹر تک پہنچ گیا۔

میکانزم پہنیں: 17-4PH پر غالب آسنجن/بازی پہننا ؛ 316L پر کھرچنے والا لباس غالب۔ چترا 1 تقابلی لباس زمین کی شکل کی وضاحت کرتا ہے۔ خشک مشینی لباس کی شرح میں 25-35 ٪ اضافہ ہوا ہے۔

3.2 سطح کی ٹپوگرافی اور کھردری

زیادہ سے زیادہ RA (< 0.8 μm) achieved at Vc=80-100 m/min and f≤0.1 mm/rev for both alloys (Figure 2). Higher Vc (>110 میٹر/منٹ) کم فیڈ حوصلہ افزائی کمپن کے ساتھ ، RA میں اضافہ۔

17-4PH surfaces showed greater propensity for feed mark irregularities and micro-pitting under aggressive feeds (f>0.15 ملی میٹر/REV)۔ کولینٹ ایپلی کیشن نے BUE کی تشکیل کو کم کرکے RA میں 10-15 ٪ کی بہتری کی۔

3.3 ذیلی سطح میں ردوبدل

مشاہدہ کی سطح کے نیچے 100-150μm کی توسیع ، اہم محنت کا مشاہدہ کیا گیا۔ چوٹی مائکرو ہارڈنیس میں اضافہ ہوتا ہے:

316L:بیس ~ 200 HV → چوٹی 260-290 HV.

17-4PH (H900):بیس ~ 420 HV → چوٹی 480-520 HV۔

فیڈ ریٹ اور کٹ کی گہرائی کے ساتھ سختی کی شدت میں اضافہ ہوا ، اعلی کاٹنے کی رفتار اور کولینٹ (اعداد و شمار 3) کے ذریعہ تخفیف کیا گیا (اعداد و شمار 3) . 17-4 پییچ سختی زیادہ واضح اور گہری تھی۔

3.4 کاٹنے والی قوتیں

ٹینجینٹل فورس (ایف زیڈ) 17-4PH کے لئے ایک جیسی حالتوں میں 316L کے مقابلے میں 15-25 ٪ زیادہ تھی ، جو اس کی اعلی طاقت سے وابستہ ہے۔ ریڈیل فورس (مالی سال) ٹول پہننے کی ترقی سے نمایاں طور پر متاثر ہے۔

4 بحث

تیز رفتار ٹول 17 - 4ph پر پہنتا ہے اس کی اعلی طاقت اور کھرچنے والی پریپٹیٹس (جیسے ، کیو - امیر ، این بی سی) سے ہوتا ہے ، جس سے آلے میں چپکنے والی بات چیت اور بازی کو فروغ ملتا ہے - چپ انٹرفیس۔ Austenitic 316L کی نچلی طاقت اور اعلی درندگی بڑے چپ کی تشکیل کے حق میں ہے ، رابطے کے دباؤ کو کم کرتی ہے لیکن آسنجن کا خطرہ بڑھتا ہے۔ مشاہدہ شدہ ذیلی سطح سخت کرنے کی تشکیل کے دوران پلاسٹک کی خرابی کے ساتھ سیدھ میں آتی ہے۔ اعلی فیڈز اخترتی کی شدت میں اضافہ کرتے ہیں۔ کولینٹ کی تاثیر گرمی کی کھپت اور چکنا کرنے سے پیدا ہوتی ہے ، جس سے تھرمل نرمی اور بیو کو کم کیا جاتا ہے۔ اگرچہ توثیق شدہ پیرامیٹرز نتائج کو بہتر بناتے ہیں ، حدود موجود ہیں: نتائج غیر کوٹڈ کاربائڈ ٹولز کے لئے مخصوص ہیں۔ لیپت ٹولز (جیسے ، آلٹن ، ٹلن) کارکردگی کو بڑھا سکتے ہیں۔ نتائج عملی مضمرات کی تجویز کرتے ہیں: 17-4PH ختم کرنے کے لئے کم F/AP کے ساتھ اعتدال پسند اعلی VC کو ترجیح دیں ، کولینٹ کا استعمال کریں ، اور سخت ٹول پہننے کی نگرانی کو نافذ کریں۔ 316L کے لئے ، تیز رفتار ممکن ہے لیکن چہچہانا روکنے کے لئے استحکام بہت ضروری ہے۔

5 نتیجہ

17-4PH مشینی تقابلی شرائط کے تحت 25-40 ٪ زیادہ ٹول پہننے اور 316L سے زیادہ ذیلی سطح کی سختی کی وجہ سے الگ الگ حکمت عملیوں کی ضرورت ہے۔

دونوں مرکبوں کے لئے زیادہ سے زیادہ سطح کی تکمیل (RA <0.8 μm) 80-100 میٹر/منٹ کی رفتار کاٹنے پر مستقل طور پر حاصل کی جاتی ہے اور 0.1 ملی میٹر/REV سے کم یا اس کے برابر فیڈ کی شرحیں۔

سیلاب کولینٹ ایپلی کیشن نے ذیلی سطح کی سختی (15 - 20 ٪ کم ΔHV) کو نمایاں طور پر کم کیا ہے اور بلٹ اپ ایج کو کم سے کم کرکے سطح کی تکمیل کو بہتر بناتا ہے۔

درست پیرامیٹر سیٹ مینوفیکچررز کو میڈیکل ڈیوائس کی تیاری میں جزو کے معیار اور ٹول لائف کو بڑھانے کے لئے قابل عمل رہنما خطوط فراہم کرتے ہیں۔ اس کے بعد کی تحقیق میں لیپت آلے کی کارکردگی اور اعلی - دباؤ کولینٹ افادیت کی تحقیقات کرنی چاہ .۔

ڈاؤن لوڈ، اتارنا ٹیگ: میڈیکل - گریڈ سٹینلیس سٹیل مشینی 316L/17 - 4PH ، چین میڈیکل گریڈ سٹینلیس سٹیل مشینی 316L/17-4PH مینوفیکچررز ، سپلائرز ، فیکٹری