Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Supersprężyste zachowanie drutów NiTi podczas zginania

Lekston Z., Lacki P.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 116-117 spec. iss.

69--72

PL

W pracy przedstawiono supersprężyste właściwości drutów NiTi badane w testach rozciągania i zginania. Druty te użyto do przygotowania klamer do zespoleń złamań kości twarzy oraz sprężyn do plastyki czaszki. Przy projektowaniu implantów zastosowano modelowanie odkształcania metodą elementów skończonych. Uzyskano dobrą korelację krzywych symulowanych przy użyciu programu Adina z krzywymi eksperymentalnymi uzyskanymi podczas cyklicznego, trójpunktowego zginania drutów oraz dystraktorów czaszkowych. Wprowadzenie do programu odpowiednich parametrów charakteryzujących badane materiały umożliwi obliczanie wielkości naprężeń zredukowanych i odkształceń oraz ułatwi projektowanie wymaganych własności implantów o bardziej złożonych kształtach.

EN

The paper presents the superelastic properties of NiTi wires tested in tensile and bending tests. These wires were used to prepare staples for fixation bone fracture of the face and skull springs. In implants' designing the finite element modeling method was used for determining the deformation. A good correlation between simulated curves taken from ADINA System and experimental curves received in cyclic three-point bending wires was obtained. Making modifications to the ADINA system connected with relevant parameters, which characterize the investigated material, will enable establishing the size of reduced stresses and strains and facilitate the required properties of implants designing.

2

Kształtowanie supersprężystych sprężyn NiTi do plastyki czaszki

Lekston Z.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 116-117 spec. iss.

33--36

PL

W pracy pokazano sposób przygotowania sprężyn NiTi w postaci prostych drutów, które po zamocowaniu w kształcie łuków na sklepieniu czaszki, w czasie leczenia kraniostenoz u dzieci działają ze stałą siłą w pożądanym zakresie odkształceń. Druty wykazujące supersprężystość uzyskano po przeciąganiu lub walcowaniu na zimno i wyżarzaniu w zakresie temperatur 400-500°C. Własności supersprężyste drutów sprawdzono w próbach rozciągania i trójpunktowego zginania. Z najlepszych drutów supersprężystych wykonano, prototypowe sprężynki do badań klinicznych i dobrano optymalne warunki kształtowania ich własności. Zarejestrowane w próbach trójpunktowego zginania krzywe zależności siły w funkcji ugięcia wykazują pożądane plateau podczas odciążania. Wykonane sprężyny podczas odciążania w pożądanym zakresie odkształceń 20-30 mm działają ze stałą siłą. Przygotowano typoszeregi sprężyn o różnych siłach oddziaływań w zakresie od kilku do około 10 N.

EN

The study shows how to prepare the NiTi springs in the form of straight wires which when attached in the shape of arcs to the vault of the skull operate with a constant force in the desired range of deformations during treatment of craniostenosis in children. Wires with superelastic properties were obtained after drawing or cold rolling and annealing in the temperature range of 400-500°C. Superelastic properties of the wires were tested in the tensile and three-point bending tests. The best superelastic wire was used to manufacture the prototype springs for clinical tests. Optimal conditions for developing their properties were selected. Force curves as a function of deflection registered during three-point bending tests show the desired plateau during unloading. During unloading in the desired range of deformations, i.e. 20-30 mm, the manufactured springs operate with a constant force. Series of types of springs with different interaction forces ranging from several to about 10 N were prepared.

3

Supersprężyste druty NiTi dla chirurgii małoinwazyjnej

Lekston Z., Nawrat Z., Dybka W., Kostka P., Dyzia M.

Engineering of Biomaterials

|

2010

|

Vol. 13, no. 96-98

25--29

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę struktury i własności supersprężystych drutów NiTi przeznaczonych na elementy aktywacyjne i końcówki zminiaturyzowanych prototypowych narzędzi dla chirurgii małoinwazyjnej. Metodą rentgenograficzną (XRD) stwierdzono, że druty w stanie dostarczenia w temperaturze otoczenia miały strukturę fazy macierzystej B2. Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) stwierdzono, że podczas chłodzenia w badanych drutach przemiana zachodziła bezpośrednio z fazy macierzystej B2 do fazy martenzytycznej B19’. Przemiana odwrotna zachodziła z udziałem fazy romboedrycznej wg schematu B19’→R→B2. Badane druty w próbach rozciągania wykazywały bardzo dobre własności mechaniczne i supersprężystość. W próbach wyginania pod naprężeniem prostych odcinków drutów do kąta 90o, po usunięciu zewnętrznego naprężenia następował całkowity odzysk wyprostowanego kształtu. Krzywe zależności siły w funkcji strzałki ugięcia, zarejestrowane w próbach wielokrotnie powtarzanego, trójpunktowego zginania, potwierdziły bardzo dobre, stabilne własności supersprężyste badanych drutów. Supersprężyste elementy NiTi wykorzystano do przekazu napędu do końcówki roboczej prototypowego narzędzia mechatronicznego Robin Heart Uni 0.

EN

The study presents the structure and properties of superelastic NiTi wires which are aimed to be used for activation elements and tips for miniature prototype tools in minimal invasive surgery. With X-ray diffractometry (XRD) it was found out that the wires in their state of delivery at ambient temperature had the structure of B2 parent phase. Differential scanning calorimetry (DSC) showed that during cooling in the tested wires the phase transition was directly from B2 parent phase to B19’ martensitic phase. The reverse transition was with the participation of rhombohedric R phase according to B19’→R→B2. During stretching the tested wires displayed very good mechanical properties and superelasticity. During bending, when straight parts of the wire were strained to 90o, when external strain was removed, complete recovery of the straightened shape was observed. The curves of the forces in the function of deflection, recorded during multiple three-point bending were the confirmation of very good, stable superelastic properties of the tested wires. Superelastic NiTi elements were used to transmit the drive to the operating tip of the Robin Heart Uni 0 prototype mechatronic tool.

4

Mechaniczne własności spawanych drutów NiTi użytych w modelowaniu sklepienia czaszki

Lekston Z., Morawiec H., Kobus K., Węgrzyn M., Drugacz J.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 58-60

155-158

PL

W pracy przedstawiono badania mechaniczne spawanych, nadsprężystych drutów NiTi, z których wykonano okrągłe sprężyny użyte w eksperymentalnym leczeniu ścieśnienia czaszki u dzieci. Druty w temperaturze pokojowej mają strukturę fazy macierzystej B2. Na krzywych DSC spoin laserowych i po zgrzewaniu oporowym pojawiły się dodatkowe efekty cieplne świadczące o zmianach struktury pod wpływem procesu spawania. W próbach rozciągania wykazano słabszą wytrzymałość na zerwanie drutów spawanych laserowo na zakładkę i drutów zgrzewanych doczołowo na zgrzewarce zwarciowej w porównaniu z drutami nie spawanymi. Wielokrotne uginanie do kształtu elipsy pierścieni spawanych laserowo nie powodowało wyraźnych zmian własności sprężystych i uszkodzeń spawów.

EN

The article presents mechanical experiments on superelastic NiTi welded wires out of which round springs used in experimental treatment of craniostenosis in children were made. XRD analysis proved that the wires in room temperature had the structure of B2 parent phase. On DSC curves of laser welds and after resistance welding additional thermal effects showing structural changes of the structure under the influence of the process of welding appeared. Tensile tests showed smaller tensile strength of laser overlap welded wires and butt welded wires on a short-circuit welder in comparison with samples of non-welded wires. Multiple bending of laser-welded rings to the shape of an ellipse did not result in the clear changes of elastic properties and damages of welds.