10 মিমি ব্যাসের একটি টাইটানিয়াম রড 30 টন লোডকে সমর্থন করতে পারে এবং 20 বছর ধরে মানবদেহে হার্ট স্টেন্ট হিসাবে কাজ করতে পারে। এই উপাদানটির "সমস্ত-বৃত্তাকার" কার্যকারিতা একটি অত্যন্ত কঠোর উত্পাদন প্রক্রিয়া দ্বারা আবদ্ধ। কাঁচামাল থেকে সমাপ্ত পণ্য পর্যন্ত, 0.1% এর যেকোনো বিচ্যুতি পণ্যের সম্পূর্ণ ব্যাচকে অব্যবহারযোগ্য করে দিতে পারে। নিম্নলিখিত ছয়টি ধাপ টাইটানিয়াম রড তৈরিতে "মেক-বা-ব্রেক" লাইন গঠন করে।
1. সঠিক কাঁচামাল নির্বাচন করা: কর্মক্ষমতার "জিন"
টাইটানিয়াম রডের কর্মক্ষমতা কাঁচামালের পর্যায় থেকে লক করা হয়।
মহাকাশ: Ti-6Al-4V (GR5) ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, 900 MPa-স্তরের শক্তি এবং দৃঢ়তার ভারসাম্য বজায় রাখে।
মেডিকেল ইমপ্লান্ট: অপবিত্রতা বিষয়বস্তু কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা আবশ্যক। প্রতি 1 পিপিএম অমেধ্য বৃদ্ধির জন্য, প্রত্যাখ্যানের ঝুঁকি 10% বৃদ্ধি পায়।
উপাদানগুলি প্রস্তুত করার সময়, স্পঞ্জ টাইটানিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম{0}}ভ্যানডিয়াম মাস্টার অ্যালয়কেও মিলিগ্রাম-স্তরের নির্ভুলতার সাথে ওজন করা উচিত যাতে ট্রেস উপাদানগুলির ওঠানামা এড়াতে পারে যা পরবর্তী পর্যায়ে অনিয়ন্ত্রিত মাইক্রোস্ট্রাকচারের দিকে পরিচালিত করতে পারে।
2. গলে যাওয়া: ভ্যাকুয়ামে "Alchemizing"
টাইটানিয়াম 1,500 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রায় অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনকে "গিলে ফেলবে" এবং তাত্ক্ষণিকভাবে ভঙ্গুর হয়ে যাবে। অতএব, গলানোর প্রক্রিয়াটি অবশ্যই ভ্যাকুয়াম আর্ক রিমেল্টিং ফার্নেস (VAR) বা একটি ইলেক্ট্রন বিম কোল্ড হার্থ ফার্নেস (EBCHM) এ সম্পন্ন করতে হবে।
• VAR: "3D প্রিন্টিং" এর মতো স্তরে স্তরে কম্প্যাক্টেড ইলেক্ট্রোড স্তর গলিয়ে, 99.995% এর বেশি বিশুদ্ধতা সহ ingots প্রাপ্ত করা যেতে পারে।
EBCHM: ইলেক্ট্রন বিম স্ক্যানিং ব্যবহার করে, টংস্টেন এবং মলিবডেনামের মতো উচ্চ-ঘনত্বের অন্তর্ভুক্তি সরাসরি বাষ্পীভূত করা যেতে পারে। এভিয়েশন রটার-গ্রেডের টাইটানিয়াম রডগুলি অবশ্যই দুবার রিমেল করতে হবে।
একবার গলানোর পরে, বর্ণালী তুলনার জন্য নমুনা নেওয়া দরকার। উপাদান পৃথকীকরণ 0.3% এর বেশি হলে, সম্পূর্ণ চুল্লি স্ক্র্যাপ করা হবে।
3. থার্মোমেকানিক্যাল প্রসেসিং: সাইনিউজ এবং হাড়ের মধ্যে "ডিস্কাস" তৈরি করা
টাইটানিয়াম ইনগটটি প্রথমে ফেজ ট্রানজিশন পয়েন্টে (প্রায় 995 ডিগ্রী) উত্তপ্ত হয় এবং তারপরে + দুই-ফেজ অঞ্চলে বারবার বিপর্যস্ত হয় এবং আঁকা হয়।
শুধুমাত্র যখন ফোরজিং অনুপাত 3:1 এর থেকে বেশি বা সমান হয় তখনই অভ্যন্তরীণ মাইক্রো-ছিদ্রগুলিকে সংকুচিত করা যায়।
প্রতিটি পাসের বিকৃতি 20% থেকে 40% এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। যদি এটি খুব দ্রুত হয়, এটি ছিঁড়ে ফেলবে; যদি এটি খুব ধীর হয়, দানাগুলি মোটা হবে।
পরবর্তীকালে, এটি গরম-বিলেটে পরিণত হয়, তাপমাত্রার ত্রুটির প্রয়োজন ±5 ডিগ্রি। অন্যথায়, একই বারের সামনের এবং পিছনের অংশগুলির মধ্যে পারফরম্যান্সের পার্থক্য 15% এ পৌঁছাতে পারে।
4. হিট ট্রিটমেন্ট: মাইক্রোস্ট্রাকচারের "ফাইন-টিউনিং"
সমজাতীয় অ্যানিলিং: 850 ডিগ্রি / 2 ঘন্টা কম্পোজিশন বিভাজন দূর করতে;
সমাধান চিকিত্সা এবং বার্ধক্য: 4 ঘন্টার জন্য 940 ডিগ্রী জল শমন + 540 ডিগ্রী বার্ধক্য, + ফেজ অনুপাত 80:20 এ পৌঁছানোর অনুমতি দেয় এবং শক্তি আরও 12% বৃদ্ধি করা যেতে পারে।
5. সারফেস ট্রিটমেন্ট: টাইটানিয়াম রড আর্মারিং
• পিকলিং: HF এবং HNO₃ এর মিশ্র দ্রবণ অক্সাইড স্কেল অপসারণ করে, সিলভার-সাদা বেসকে প্রকাশ করে।
শট পিনিং: 0.3 মিমি স্টিল শট 60 মি/সেকেন্ডে পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করে, 200 MPa স্তরে সংকোচনমূলক চাপের সূচনা করে এবং ক্লান্তির জীবন 50% বাড়িয়ে দেয়।
ইলেক্ট্রোলাইটিক পলিশিং: মেডিক্যাল টাইটানিয়াম রডগুলি 0.1 μm এর কম বা সমান Ra এর পৃষ্ঠের রুক্ষতা অর্জনের জন্য ইলেক্ট্রোলাইটিক পলিশিং করে, ব্যাকটেরিয়াল আনুগত্য 80% হ্রাস করে।
অ্যানোডিক অক্সিডেশন: একটি 2 μm অক্সাইড ফিল্ম তৈরি হয়, যা শুধুমাত্র ক্ষয়-প্রতিরোধীই নয়, রঙিনও হতে পারে।
6. সনাক্তকরণ: স্ক্রীনের ঝুঁকি "শূন্য" এ নেমে আসে
• রাসায়নিক গঠন: প্রতিটি রড একটি স্পেকট্রোমিটার দ্বারা পরিদর্শন করা হয়। মৌলিক বিচ্যুতি 0.01% অতিক্রম করলে, এটি বাতিল করা হয়।
যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য: প্রসার্য পরীক্ষার জন্য এলোমেলো নমুনা, বিরতির সময় প্রসারণ 10% এর কম হলে, পুরো ব্যাচটি ফেরত দেওয়া হবে।
অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা:
- অতিস্বনক পরীক্ষা (UT): Ф0.8 মিমি থেকে বড় টাইটানিয়াম রডগুলির মধ্যে অন্তর্ভুক্তি এবং ত্রুটিগুলি সনাক্ত করা হয়েছে৷
- এডি কারেন্ট ইটি: 0.05 মিমি গভীরতায় পৃষ্ঠের ফাটল সনাক্ত করুন;
মাইক্রোস্ট্রাকচার: একটি ধাতব মাইক্রোস্কোপের অধীনে শস্যের আকার এবং বিতরণ পরীক্ষা করুন।
উপসংহার
টাইটানিয়াম রড তৈরি করা হল "মাইক্রোন-স্তরের ত্রুটির" বিরুদ্ধে যুদ্ধ৷ পিপিএম স্তরে অপরিচ্ছন্নতা নিয়ন্ত্রণ থেকে 1 μm পৃষ্ঠের রুক্ষতা পর্যন্ত, প্রতিটি পদক্ষেপ শারীরিক সীমাকে চ্যালেঞ্জ করে। ভবিষ্যতে, 3D প্রিন্টিং এবং কাছাকাছি{5}}নেট-আকৃতি গঠন প্রক্রিয়াটিকে সংক্ষিপ্ত করতে পারে, কিন্তু "চূড়ান্ত কর্মক্ষমতা" এর সাধনা কখনই আপস করা হবে না৷
