鈦合金醫療零部件 | 鈦合金加工（gōng）在醫療領域中的應（yīng）用（yòng）

　　鈦合金因其特（tè）性在眾多（duō）工業應（yīng）用中（zhōng）占據重要地位。由於鈦合金具有高耐腐蝕性、低密度、高比強度和低楊氏模量等特性，鈦合金已成為醫療設備中（zhōng）不可或（huò）缺的生物材料，尤其是在骨科領域。通（tōng）過（guò）銑削、車削和鑽孔（kǒng）等傳統加工工藝製造鈦合（hé）金時遇到的問題已廣為人知，並得到了廣泛研究。低導熱性、高化學反應性和高溫下的高硬度使其成為難以加工的材（cái）料。盡管人們已經對鈦合金的加工問題有了廣泛的了解，並不斷開發技術（shù）來克服這些問題，但仍無法像加工其他金屬一樣加工這種材料。本文基於 Scopus 和 Scholar 2010 年至（zhì） 2020 年的研究，探討了與醫療設備製造中使用的鈦合金加工相關的主要問題，以及當前為解決這些問題所采取的解（jiě）決方（fāng）案（àn）。從查閱的研究中可以（yǐ）得出這樣的結論：銑削、車削（xuē）和螺旋銑削的切削速度最高可達（dá） 100 米/分鍾，鑽孔速度（dù）最高可達 40 米（mǐ）/分鍾。至於進給速度，銑削和螺旋銑削可達 0.1 毫米/齒，車削可達（dá） 0.3 毫米/轉，鑽孔（kǒng）可達 0.1 毫米/轉。此外，最小（xiǎo）量（liàng）潤滑（huá）是緩解鈦合金加工問題的（de）有效解決方案。

　　由於鈦（tài）合金具有優良的特性，其作為生物材料在醫療應用（yòng）（如骨科和牙科植入物（wù））中的使用越來越普遍。較高的耐腐蝕性、良好的強度重量（liàng）比、較低的彈性（xìng）模量、較高的生（shēng）物相容（róng）性和較低的密度使鈦合金成為需要可靠性、性能和耐久性的部件的首選。

　　然而，由於鈦合（hé）金具（jù）有低導熱性、高硬度和高化學反應性，因此很難加工。這些因素（sù）導致切削工具快速磨損、加工區域表（biǎo）麵質（zhì）量差、生產率低，以及與高生產成本相（xiàng）關的不良經濟後（hòu）果。

　　對於骨科植入物來說，用於醫療器械的加工部件的表麵質量決定了它們與宿主的兼容性和骨結合性。要達到理想的粗糙度值，從而保證加工部件的質量，必須（xū）控（kòng）製加工參數、切削工具的狀態和加工條（tiáo）件。

　　耐腐蝕、耐磨損和耐疲勞性與表麵質量直接（jiē）相關（guān）。上述問題是決定植入物在宿（xiǔ）主（zhǔ）體內壽命長（zhǎng）短的決定性因素。

　　本文所介（jiè）紹的工作的主要動機是對鈦合金的（de）可加工性進行最新（xīn）概述，其中參（cān）考了（le）一（yī）些基於實驗測試的主要和最新研究（jiū）工作。由於（yú）參考實驗中使用（yòng）的切削參數接近或等同於當前生產中使用的參數，這就成為一種優勢，因為這樣可以縮小實驗室研究與工業實（shí）踐（jiàn）之間的差距（jù）。

　　本文首（shǒu）先（xiān）介紹了鈦合金及其作為生物材料的用途。報告了有關銑削、車削（xuē）、鑽孔和螺旋銑削等加（jiā）工方麵的研究工作。此外，還從冷卻和潤滑的角度探討了高速（sù）加工（gōng）（HSM）和可持續性問題。最後，基於前麵提出的主要方麵對這（zhè）項（xiàng）工作進行了總結。