Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza sprężynowania blach tytanowych w procesach gięcia

Winowiecka J.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2013

|

T. 24, nr 3

219--232

PL

W pracy zostały przedstawione rezultaty badań nad zjawiskiem sprężynowania powrotnego, występującym w procesach U- i V-gięcia. Sprężynowanie powrotne jest zdefiniowane jako geometryczna zmiana kształtu części po odciążeniu. W procesach gięcia po formowaniu materiał próbuje powrócić do swojego pierwotnego kształtu. Zjawisko sprężynowania uwarunkowane jest występowaniem odkształceń sprężystych w materiale. Sprężynowanie jest jednym z podstawowym czynników wpływających na jakość i dokładność tłoczonych części. Prawidłowe określenie sprężynowania wymaga uwzględnienia czynników, które mogą wpływać na wielkość omawianego zjawiska. Badania doświadczalne przeprowadzono dla próbek wykonanych z dwóch gatunków czystego tytanu technicznego Grade 2 i Grade 4 oraz stopu Grade 5 (Ti-6Al-4V). Dla narzędzia rzeczywistego wykonano odpowiadający mu model numeryczny, który posłużył do symulacji w programie PAMSTAMP 2G v2012. Otrzymane wyniki badań doświadczalnych porównano z wartościami uzyskanymi z obliczeń numerycznych. Na podstawie eksperymentów i symulacji numerycznych określono wpływ właściwości mechanicznych badanych materiałów oraz wybranych parametrów procesu na wielkość zjawiska sprężynowania. W pracy analizowano również wpływ metod obliczeń numerycznych na zmianę kształtu części po odciążeniu.

EN

In the paper results of studies about phenomena of springback occurring U- and V-bending process are presented. Springback is defined as geometrical change of a part after forming process is finished, when the forces from forming tools are removed. For bending processes after forming the part attempts to return to its original shape and this phenomena is caused by elastic strains occurring in the forming material. Springback is one of the fundamental factors influencing the quality and accuracy of the stamped components. Correct determination of springback requires taking into account all factors that influence it. The experimental studies were performed for specimens made of commercially pure titanium Grade 2, Grade 4, and titanium alloy Grade 5 (Ti-6Al-4V). Based on real tool the corresponding numerical model was made using program PAMSTAMP 2G v2012. The actual results were compared with values obtained from the numerical calculations. Based on experiments and numerical simulations the impact of material properties of titanium specimens on springback was determined. In the paper a significance of select the type of process solutions on change of the parts shape was investigate.

2

Tailoring of anodic surface layer properties on titanium and its implant alloys for biomedical purposes

Krasicka-Cydzik E.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 1

424--431

EN

Purpose: Presentation of different anodizing methods used for formation of thin, thick, gel like covered and nanostructural titania and alloy component oxides. Evaluation of their properties for various biomedical applications in implantology and biosensing. Design/methodology/approach: Samples of titanium and its alloys were anodized in phosphoric acid solutions at different concentrations (0.5 ~ 4 M) with or without additions according to appropriate polarization regimes. Anodized samples were characterized by SED+EDS, electrochemical and impedance (EIS) tests and biocompability examination. Titanium and its alloys (Ti6Al4V and Ti6Al7Nb) samples were also used to form the nanostructural layer (nanotubes) by anodizing. The latter was used as a platform for glucose biosensing. Findings: Anodizing of titanium materials in phosphoric acid solutions allowed to obtain surface layers of various morphology and topography. They differ in porosity, thickness and chemical composition and according to their specific properties can be used in various biomedical applications. The development of gel-like layer and formation of nanotube layer was observed while anodizing in higher concentration of electrolyte or anodizing in the presence of fluorides. Both surface layers are much more bioactive than anodic barrier oxide layers on titanium. The primary tests to use nanostructured layer as platform for the third generation biosensors were promising. Practical implications: Use of medical implants covered with porous and nanostructural anodic layers tailored to particular biomedical purposes enables new practical applications in implantology and biosensing. Originality/value: Phosphate gel-like layer over surface oxide layer on titanium materials and nanostructural surface layer rich in both: phosphates and fluorides, are highly bioactive, which is the desirable property of implant materials.

3

Development of Ti-based materials for alloplastic implants

Zieliński A., Sobieszczyk S., Świeczko-Żurek B.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

743-746

EN

The paper presents the research results and directions for the Research Group "Advanced Biomaterials" at the Gdansk University of Technology. In clinical examinations the titanium alloys were shown to cause allergies and inflammation processes as a result of individual reaction to the titanium corrosion products. Corrosion of titanium is determined also by a presence of pathogenic bacteria likely because of crevice corrosion development under biofilm. The laser treatment with CO2 and Nd:YAG laser, at different laser power and cooling medium in conditions of fast and ultrafast cooling results in a substantial improvement of tribocorrosion properties, and subsequent cutting treatment may increase corrosion resistance and thus make this technique applicable for knee joint implants. The fabrication of nanotubular oxide layers is known to enhance bioactivity but it may also decrease corrosion resistance, and nanolayer itself may be damaged under mechanical stresses. The increase in bioactivity of titanium alloys may be obtained by obtaining the structures porous in the whole volume or within the surface layer and with biodegradable core. The essential problems remains the fabrication of tight and thick oxide layers and hydroxyapatite (HA) gradient or HA-based composite coatings on and inside porous strutures. The analysis of research results in vivo and in vitro may be performed with an use of different approach; the possibility of an use of fuzzy logics is demonstrated for Perthes illness analysis.

PL

W artykule przedstawiono wyniki i kierunki badań Grupy Badawczej Zaawansowane Biomateriały Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej. Stwierdzono w warunkach klinicznych, że także stopy tytanu są w stanie wywoływać alergie i stany zapalne w wyniku reakcji osobniczych na produkty korozji tytanu. Korozja stopów tytanu pozostaje w wyraźnym związku z obecnością bakterii chorobotwórczych. Postawiono tezę o przebiegu korozji szczelinowej w obecności biofilmu. Stwierdzono, że obróbka laserowa z zastosowaniem laserów CO2 i Nd:YAG, rożnej mocy lasera i medium chłodzącego w warunkach ultraszybkiego i szybkiego chłodzenia powoduje zasadniczą poprawę własności tribokorozyjnych, a dalsza obróbka ubytkowa może doprowadzić także do poprawy odporności na korozję, a tym samym do zastosowania tej techniki do implantów stawu kolanowego. Pokazano, że wytworzenie warstw tlenkowych nanorurkowych wspomaga wzrost bioaktywności, ale może zmniejszać odporność korozyjną stopów tytanu, a sama warstwa nanorurkowa może ulegać zniszczeniu pod wpływem naprężeń mechanicznych. Poprawa bioaktywności stopów tytanu może zostać uzyskana przez wytwarzanie struktur porowatych w całej objętości lub na powierzchni z biodegradowalnym rdzeniem, przy czym zasadniczym problemem jest wytwarzanie na takich strukturach zwartych i grubych warstw tlenkowych oraz gradientowych powłok hydroksyapatytowych (HA) lub kompozytowych na osnowie HA. Analiza wyników badań in vivo oraz in vitro może być prowadzona z zastosowaniem rożnych podejść; pokazano możliwość zastosowania logiki rozmytej na przykładzie analizy choroby Perthesa.