Аннотация 2
Abstract 3
Введение 5
1 Обзор научных трудов и исследований 7
1.1 Принцип работы и виды насадок для ультразвукового хирургического
инструмента 7
1.2 Волноводы и инструменты для ультразвуковых хирургических
инструментов из титанового сплава 12
1.3 Использование титанового сплава ВТ3-1 в изготовлении волноводов и
его преимущества в медицине 19
2 Анализ причин разрушения волноводов из титанового сплава ВТ3-1 22
2.1 Классификация типов разрушения материалов в условиях
высокочастотных вибраций 22
2.2 Анализ и исследование механизмов разрушения ультразвукового
волновода хирургического инструмента 24
2.3 Методы повышения усталостной прочности материалов 27
3 Разработка технологии упрочнения ППД ультразвуковых инструментов из
титанового сплава ВТ3-1 38
3.1 Методика проведения исследований 38
3.2 Результаты экспериментального исследования 40
Заключение 43
Список используемой литературы и используемых источников 44
Повышение качества, надежности и долговечности изделий является одной из основных задач в машиностроении. Изменения химический состав и структуры металлов и сплавов, можно получить сплавы почти с любыми наперед заданными свойствами - сверхтвердые, жаростойкие, сверхпрочные и другие.
Актуальность данного исследования заключается в важности и востребованности технологии по упрочнению поверхностного слоя для создания деталей машин при высоких скоростях, металлообрабатывающих инструментов с высокой прочностью поверхностного слоя, а также для ультразвуковых технологий.
В данной работе рассматривается именно ультразвуковые установки, так как они широко применяются в различных областях. Такие установки используются в различных производственных процессах, таких как сварка, очистка и резка. Ультразвуковая сварка широко используется в автомобильной и аэрокосмической промышленности для соединения металлических и пластмассовых деталей.
Ультразвуковые установки используются в медицинской визуализации, такой как ультразвуковое сканирование, для визуализации внутренних органов и тканей. Ультразвуковые хирургические инструменты также используются в малоинвазивных операциях для выполнения точных и контролируемых процедур. [2,4]
В процессе эксплуатации поверхность изделий, подвергается интенсивному износу и именно с неё в большинстве случаев начинается потеря служебного назначения по одному из эксплуатационных свойств - усталостная трещина, абразивный износ, коррозия и др.
При решении указанной проблемы в промышленности на завершающей стадии техпроцесса изготовления деталей применяют различные финишные методы технологического обеспечения качества поверхностного слоя - преимущество технологии поверхностно-пластического деформирования. Данные методы заключаются в том, что благодаря пластическому течению металла деформированные выступы заполняют впадины профиля, увеличивая опорную длину и несущую способность поверхности...
После оценки результатов экспериментальных исследований на основании данных литературного обзора был проведён сравнительный анализ повышения качества поверхностного слоя изделий из титанового сплава ВТ3- 1 классическими методами ППД с технологией алмазного выглаживания. В результате было установлено очевидное преимущество данного метода.
Алмазное выглаживание позволяет минимизировать повреждения и деформации обрабатываемой поверхности. Благодаря высокой твердости алмазов и точной регулировке параметров процесса, можно избежать перегрева и перенапряжения материала, что способствует сохранению его интегритета.
Применение настоящей технологии позволяет улучшить значения шероховатости, микротвёрдости, остаточных сжимающих напряжений и глубины наклёпа.
Для реализации поставленной цели были проведены многосторонние теоретические и экспериментальные исследования по изучению влияния технологии ультразвукового поверхностно-пластического деформирования на состояние поверхностного слоя изделий из титанового сплава ВТ3-1.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить и проанализировать научную литературу по теме выпускной квалификационной работы;
- провести сравнительный анализ всех методов поверхностной пластической деформации;
- провести и проанализировать эксперимент по упрочнению волновода из титанового сплава ВТ3-1 с помощью алмазного выглаживания;
- сформулировать технологию по упрочнению волноводов из титанового сплава ВТ3-1 для ультразвукового хирургического инструмента.
