鈦合金醫療零部件（jiàn） | 鈦合金加（jiā）工：在醫療領域中的應用

　　鈦合金因其特性在眾多工業應用中（zhōng）占據重要（yào）地位。由於鈦（tài）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不可或缺的生物材（cái）料，尤其是在骨科領域。通過銑削、車削和鑽孔等傳（chuán）統加（jiā）工工藝製造鈦合金時遇到的問題已廣為人知，並得到了（le）廣泛研究。低導（dǎo）熱性、高化學反（fǎn）應性和高溫下的高硬度使其成為難以加工的材料。盡管人們已經對鈦合金的加工（gōng）問題有了廣泛的了解，並不斷開發技術來（lái）克服（fú）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 2020 年的研究，探討了與醫療設備製造中使用的（de）鈦合金加工相關（guān）的主要問題，以及當前為解決這些問題所采取（qǔ）的解決方案。從查閱的研究中可以得出這樣的結論：銑削、車削和螺旋銑削的切削速度最高可達 100 米/分鍾，鑽孔速度最高可達 40 米/分鍾。至於進給速度，銑削和螺旋銑削可（kě）達 0.1 毫米/齒（chǐ），車削（xuē）可達 0.3 毫米/轉，鑽孔可達 0.1 毫米/轉。此（cǐ）外，最小量潤滑是緩解鈦合（hé）金（jīn）加工問題的有效解決（jué）方案。

　　簡（jiǎn）介

　　由於鈦合金具有優良（liáng）的特（tè）性（xìng），其作為生物材料在醫療應用（如（rú）骨科和（hé）牙科植入物）中的（de）使用（yòng）越來越普遍。較高的耐腐蝕性、良好的（de）強度重量比、較低的彈性模量、較高的生（shēng）物相容性和較低的密度使鈦合金成為（wéi）需要可靠（kào）性、性能（néng）和耐久性的部件的首選。

　　然而，由於鈦合金具有低導熱性、高硬度和高化學反應性，因此很難加工。這（zhè）些因素導（dǎo）致（zhì）切削工（gōng）具快速磨（mó）損、加工區域表（biǎo）麵質量差、生產率低，以及與高生（shēng）產成本相關的不良經濟後果。

　　對於骨科植入物來說，用於醫療器（qì）械的加工部件（jiàn）的表麵質量決定了它們與宿主的兼容性和骨結（jié）合性。要達到理想的粗糙度值，從而保證加工部件的質（zhì）量，必須控製加（jiā）工參數、切削工具的狀（zhuàng）態（tài）和加工條件。

　　耐腐蝕、耐磨損和耐疲勞性與表麵質量直接（jiē）相關。上（shàng）述問題是（shì）決定植入物在宿主體內壽命長短的（de）決定性因素。

　　本文所介紹的工（gōng）作的主要動機是對鈦合金的可加工性進行最新概述（shù），其中參考（kǎo）了一些基於實驗測試的主要和最新研究工作。由於參考實驗中使用的切削參數接近或等同（tóng）於當前生產（chǎn）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）踐之間的（de）差距。

　　本文首先介紹了鈦合金及其作為生物材料的用途（tú）。報告了有關銑削、車削、鑽孔和螺旋銑削等加工方麵的研究工作。此（cǐ）外，還從冷卻和潤（rùn）滑的角度探討（tǎo）了高速加工（HSM）和可持續性（xìng）問題。最後，基於前麵提（tí）出的主要方麵對這項工作進行了總結。