Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

PAN-Based Carbon Fibers Deposition on NiTi Surface

Goryczka Tomasz, Szaraniec Barbara, Stodolak-Zych Ewa, Kluska Stanisława

Archives of Metallurgy and Materials

|

2023

|

Vol. 68, iss. 3

1109--1114

EN

The main objective of the work was to create a layer of carbon nanofibre on the surface of the NiTi shape memory alloy. The coating process was carried out in three stages. First, polyacrylonitrile was deposited by electrospinning. Then it was stabilized at temperatures up to 250°C. The last stage was the carbonization performed below 1000°C. The microstructure of the obtained coatings was observed using a scanning electron microscope. The X-ray diffraction techniques were applied to analyze the coating structure. After the polyacrylonitrile deposition, the fibers had an average diameter of about 280 nm, and the final fibers were almost twice as tiny. The applied steps also changed the phase and crystalline state of the fibers, finally leading to the formation of amorphous-nanocrystalline graphite.

2

The Effects of Niobium on the Bioactivity of Ni-Ti-Al-Nb Shape Memory Alloys

Teixeira Ricardo Luiz Perez, de Lacerda José Carlos, Conceição Isabella Carolina, da Silva Sidney Nicodemos, Siqueira Guilherme O., Moura Francisco

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 2

437--442

EN

This work aims to analyze the effects of niobium on the bioactivity of a titanium, nickel, aluminum, and niobium alloy obtained by the Plasma Skull Push Pull process (PSPP). Titanium alloys, such as NiTinol (NiTi), are metallic biomaterials that have wide application in health and surgical prostheses. In this work the microstructural and bioactivity characteristics of the alloys are evaluated. The addition of aluminum improves alloy ductility and reduces its cost. The addition of niobium favors the hydroxyapatite nucleation. Therefore, the addition of the combination of the two elements contributes to lower cost and better alloy bioactivity.

3

Processing of Porous NiTi Preforms for NiTi/Mg Composites

Kucharczyk A., Naplocha K., Tomanik M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 2

747--752

EN

NiTi alloys are successfully used in engineering and medical applications because of their properties, such as shape memory effect, superelasticity or mechanical strength. A composite with Mg matrix, due to its vibration damping properties, can be characterized by low weight and good vibration damping properties. In this study, a combination of two techniques was used for successful fabrication of Mg composite reinforced by NiTi alloy preform. The porous preforms synthesized by Self-propagating Hightemperature Synthesis (SHS) from elemental powders were subsequently infiltrated with Mg by squeeze casting. The effects were examined with scanning electron microscope with EDS detector, X-ray diffraction and microindentation. The inspection has shown well-connected matrix and reinforcement; no reaction at the interface and open porosities fully infiltrated by liquid Mg. Moreover, analysis of samples’ fracture has exhibited that crack propagates inside the Mg matrix and there is no detachment of reinforcement.

4

Comparative analysis of machinability of nitinol alloy using weighted radar diagram

Kowalczyk M., Niżankowski C.

Management and Production Engineering Review

|

2017

|

Vol. 8, No. 4

74--81

EN

The paper presents an attempt to analyze comparative machinability of two different varieties of nitinol alloy type, or compare the susceptibility of these materials to change the volume, shape and dimension of adopted machining conditions. The machinability of the material can not be fully determined numerically by only one independent factor. Therefore multivariate analysis technique of weighted diagram radar was developed by authors. This technique allowed for the comprehensive identification machinability analyzed varieties of nitinol alloy exclusively on the basis of the specified in literature directional material properties and general recommendations tool manufacturers on the cutting conditions. In the paper the full usefulness of this technique to demonstrate the differences in machinability of different varieties of the same species alloy, without the need for lengthy and cost-intensive experimental trials was presented.

5

Wczesne wykrywanie uszkodzeń w stentach naczyniowych ze stopu z pamięcią kształtu NiTi

Marchlewski P.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 1

26--30

PL

W niniejszej pracy skoncentrowano się na wytypowaniu i obserwacji miejsc uznanych za newralgiczne w stentach wykonanych z nitinolu, przed i po przeprowadzeniu prób niskocyklowego odkształcenia. Podjęto próby określenia charakteru uszkodzeń stentów będących bezpośrednio po przeprowadzonych zabiegach obróbki cieplnej, jak również stentów po przeprowadzonych zabiegach chemicznej obróbki powierzchniowej (polerowaniu) jako produkcie finalnym. Do celow badawczych wykorzystano zaprojektowane i wykonane w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie stanowisko diagnostyczne, realizujące cykliczne odkształcenie sprężyste w płaszczyźnie równoległej do osi stentu. Opisana w pracy próba wczesnego wykrywania wad w stentach z nitionolu z zastosowaniem niskocyklowego odkształcenia pozwala zaobserwować symptomy świadczące o możliwości inicjacji i rozwoju pęknięć w konstrukcji stentów.

EN

In this work focuses on the designation and observation locations considered sensitive to stents made from nitinol, before and after low cycled deformation testing. Attempts were made to determine the nature of the damage to the stent being conducted immediately after the heat treatment procedures, as well as stents after the treatments of chemical surface treatment (polishing), as the final product. Used for research purposes designed and built at the Institute of Precision Mechanics in Warsaw diagnostic stand, performing cyclic elastic deformation in a plane parallel to the axis of the stent. In the work the test of early detection of defects in stents of nitionol was used. Using low cycled deformation it was allowed to observe symptoms indicated the possibility of the initiation and development of cracks in the structure of stents.

6

Zastosowanie metody cyklicznych odkształceń do diagnostyki stentów naczyniowych

Marchlewski P., Jeleńkowski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 4

54--58

PL

Zaprojektowano i wykonano stanowisko do diagnostyki mechanicznej stentów kardiologicznych. Przeprowadzono na nim wstępne badania porównawcze metodą zmęczenia przy zastosowaniu małej liczby cykli (na poziomie 1000) odkształceń sprężystych. Do rejestracji czasu pojedynczego cyklu i siły obciążenia, przy zadanym stopniu odkształcenia, wykorzystano program komputerowy. Analiza profili obciążenia pozwoliła na śledzenie reakcji materiału stentu na wymuszone odkształcenie sprężyste imitujące krytyczne odkształcenia stentu w naczyniach krwionośnych człowieka. Wykazano różnice w zachowaniu materiału stentów w zależności od stanu powierzchni (topografia), będące konsekwencją zastosowanych zabiegów technologicznych, jak wycinanie laserowe oraz polerowanie chemiczne. Pozwoliło to na określenie, na którym z etapów produkcji stenty narażone są najbardziej na zainicjowanie mikropęknięć, które mogą się rozwijać w kolejnych etapach produkcji, jak również w trakcie i po zabiegu implantacji.

EN

In our work we designed and manufactured the test stand for the mechanical diagnosis of cardioviscular stents and realized comparative studies, by the fatigue method with small number elastic cycles (1000 cycles level). The computer program was used for the registration of results. Analysis of load profiles allowed to track the response of the stent material on the forced elastic deformation, imitating the critical stent strain in the human blood vessels. The differences in the behavior of the material of stents according to the state of the surface (topography) were demonstrated, as a consequence of the applied technological treatments such as , laser cutting and chemical polishing. This made it possible to determine at which stage of the production the stents are most likely to initiate micro-cracks which t may develop in successive stages of production, as well as during and after implantation.

7

Badania możliwości wystąpienia uszkodzeń w stentach naczyniowych z nitinolu metodą cyklicznych odkształceń

Marchlewski P., Jeleńkowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

749--751

PL

W podjętych pracach zaprojektowano i wykonano stanowisko do diagnostyki mechanicznej stentów kardiologicznych oraz przeprowadzono na tym stanowisku wstępne badania porównawcze metodą zmęczenia przy małej liczbie cykli odkształceń sprężystych. Stanowisko diagnostyczne zostało zaprojektowane i wykonane w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie. Budowę stanowiska diagnostycznego oparto na założeniu, że stent naczyniowy jest obciążony na całej długości obciążeniem prostopadłym do osi. Badanie miało również charakter treningu stosowanego do elementów z materiałów z pamięcią kształtu z możliwością regulacji stopnia odkształcenia sprężystego i częstotliwości obciążenia. Podczas badania ażurowy stent wykonuje niewielkie dyskretne ruchy wzdłuż swojej osi. Do rejestracji czasu pojedynczego cyklu i siły obciążenia przy zadanym stopniu odkształcenia wykorzystano dedykowany program komputerowy działający w środowisku Windows. Rejestrowane dane pozwalają na stworzenie profili obciążenia dla każdego z badanych stentów. Badania skoncentrowano na stentach wykonanych z nitinolu z pamięcią kształtu, pochodzących z różnych etapów cyklu produkcyjnego, mających różny stopień dokładności wykończenia powierzchni. Rejestrowane zmiany obciążenia dla poszczególnych cykli tworzą graficzny profil obciążenia w ramach pełnej próby do założonej liczby cykli. Analiza profili obciążenia pozwala na śledzenie reakcji materiału stentu na wymuszone odkształcenie sprężyste, imitujące krytyczne odkształcenia stentu w naczyniach krwionośnych człowieka. Wykazano różnice w zachowaniu materiału stentów w zależności od stanu powierzchni, będącej konsekwencją zastosowanych zabiegów technologicznych, takich jak wycinanie laserowe oraz czyszczenie chemiczne. Pozwoliło to na określenie, na którym z etapów produkcji stenty są najbardziej narażone na zainicjowanie mikropęknięć, które mogą rozwijać się w kolejnych etapach produkcji, jak również w trakcie i po zabiegu implantacji.

EN

In the work the diagnostic stand for mechanical diagnosis of cardiac stents has been designed and manufactured. Preliminary, comparative studies of fatigue at low number of cycles of elastic deformation have been performed. The diagnostic stand has been designed and made at the Institute of Precision Mechanics in Warsaw. The construction of the diagnostic stand based on the assumption that the vascular stent is loaded with the entire length of the load perpendicular to the axis. The study was the nature of training applied to the elements made of the shape-memory materials with the possibility of adjusting the degree of elastic deformation and load frequency. During the test, openwork stent partly performs small movements along its axis. Time registration and a single cycle of the load force at a given degree of deformation used a dedicated computer program running in Windows environment. The recorded data allows the creation of load profiles for each of the stents. The study focused on stents made of Nitinol shape memory alloy originating from different stages of the production cycle, with different degrees of accuracy of surface finishing. The recorded changes in load for individual cycles form graphic load profile in the context of the full sample to a predetermined number of cycles. Analysis of load profiles allows to track the stent material response on forced elastic deformation, imitating the critical strain of the stent in human blood vessels. Differences in the behaviour of the material, depending on the stent surface state as a consequence of treatments applied technology, such as cutting Laser and cleaning, have been shown. This made it possible to determine in which stages of the production stents are most likely to initiate microcracks that may develop in successive stages of production, as well as during and after implantation.

8

Chemical etching of Nitinol stents

Katona B., Bognar E., Berta B., Nagy P., Hirschberg K.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2013

|

Vol. 15, no. 4

3--8

EN

At present the main cause of death originates from cardiovascular diseases. Primarily the most frequent cause is vessel closing thus resulting in tissue damage. The stent can help to avoid this. It expands the narrowed vessel section and allows free blood flow. The good surface quality of stents is important. It also must have adequate mechanical characteristics or else it can be damaged which can easily lead to the fracture of the implant. Thus, we have to consider the importance of the surface treatment of these implants. In our experiments the appropriate design was cut from a 1.041 mm inner diameter and 0.100 mm wall thickness nitinol tube by using Nd:YAG laser device. Then, the stent was subjected to chemical etching. By doing so, the burr created during the laser cutting process can be removed and the surface quality refined. In our research, we changed the time of chemical etching and monitored the effects of this parameter. The differently etched stents were subjected to microscopic analysis, mass measurement and in vivo environment tests. The etching times that gave suitable surface and mechanical features were identified.

9

Functional warp-knitted fabrics with integrated superelastic NiTi filaments

Janouchova K., Heller L., Vysanska M.

Autex Research Journal

|

2012

|

Vol. 12, no. 2

34--39

EN

We report on a particular direction of currently conducted extended research on novel textiles with integrated thin metallic filaments made of an intermetallic shape memory NiTi alloy exhibiting functional behaviour such as superelastic deformation up to 10% and a thermally induced shape memory effect. Within this research direction we focus on development of single and multi-layered warp-knitted fabrics that are directionally reinforced with superelastic NiTi filaments. First, we describe the expected properties of such novel structures and their potential applications. Second, we present the functional thermomechanical behaviour of applied superelastic NiTi filaments. Third, we address questions related to the design and fabrication of warp-knitted fabrics with integrated NiTi filaments. Then, we describe experimental methods applied on novel functional textiles in order to evaluate their functional properties. Finally, we present and discuss results of experiments carried out on these novel functional textiles.

10

Studies of selected mechanical properties of nitinol – shape memory alloy

Kłaput J.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 3

155--158

EN

Because of their specific properties, shape memory alloys are applied in many domains. The investigations were conducted on nitinol alloy in the form of 3,1 mm diameter wire, whose Af temperature as stated by the manufacturer is Af =65oC. The wire was stretched in a strainhard ened state and after annealing at 500oC. The influence of different heat treatments on the engineering stress – strain curve was investigated. Some samples were relieved and again loaded during tensile test. The plotted curves reflect the transformations that occur in alloy microstructure in high-temperature state (austenite) and low-temperature state (martensite).

11

On the wear inspection and endurance recovery of Nitinol endodontic files

Hryniewicz T., Rokosz K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 4

247-250

EN

The aim of this study was to reveal the effects of operation of endodontic rotary files during a normal use and the possibilities for their endurance recovery. The effect of magnetoelectropolishing on the basic surface, and mechanical properties of Nitinol endodontic rotary files has been also studied. The investigation covered surface interferometry measurements, and SEM studies referred to two groups of endodontic instruments: ready-to-use and/or as-received (AR) tools, and magnetoelectropolished (MEP) instruments, meaning treated by electropolishing in a magnetic field. Overall, magnetoelectropolished (MEP) instruments indicated significantly better surface characteristics than those as-received (AR). Our earlier studies have revealed several better and improved surface characteristics of Nitinol samples treated with MEP in comparison with those electropolished under standard EP conditions and as-received (AR) ones. Specifically it has been found that magnetoelectropolishing MEP process may improve the surface, corrosion, and fatigue characteristics of Nitinol samples. When viewing the as-received (AR) instruments with SEM, and measuring the instrument treated surface by interferometry, the evidences of milling grooves, cracks, pits, and metal rollover were observed, contrary to the endodontic file surface after magnetoelectropolishing (MEP). The MEP process has improved most of surface characteristics, having beneficial effects in prolonging the fatigue life of samples. The benefits of MEP process are likely to be caused by a reduction in surface irregularities and essential changes in surface film properties.

PL

W pracy ukazano warunki pracy i sposoby zużycia nitinolowych narzędzi endodontycznych oraz możliwości poprawy ich trwałości / jakości. Badania obejmowały SEM i interferometrię narzędzi uszkodzonych w procesie powiększania kanału zębnego, oraz narzędzi po magnetoelektropolerowaniu (MEP). Zużycie narzędzi następuje głównie w wyniku zmęczenia materiału i zależy od ukształtowania kanału zębnego. Wstępne badania wykazują, że proces MEP, poprzez zmiany w warstwie wierzchniej, poprawia mechaniczne właściwości Nitinolu.

12

Chwytak napędzany materiałem z pamięcią kształtu (Ni-Ti)

Lubiński M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2009

|

R. 55, nr 9

737-739

PL

Pomimo licznych niespotykanych cech i zalet materiałów z pamięcią kształtu, wykorzystanie ich w profesjonalnych rozwiązaniach wiąże się z licznymi utrudnieniami. W artykule przedstawiono prototypową konstrukcję uniwersalnego chwytaka napędzanego przewodami Nitinolu. Zaprezentowany został projekt chwytaka wraz z analizą kinematyki i sił. Porównano teoretyczne parametry pracy z rzeczywistymi, pochodzącymi z przeprowadzonych badań. Ukazano wynikłe problemy, których nie przewidziano na etapie projektu. Przeprowadzono symulacje różnych sposobów zasilania.

EN

Shape memory materials because of their unique characteristics are used in more and more applications. The use of shape memory materials in professional solutions gives a lot of advantages but it is connected also with many difficulties. The paper presents all-purpose prototype gripper actuated by Nitinol wires. The gripper project is shown with kinematic and force analysis. In this paper You can find equations for position jaws the gripper, and formulas for rotations platforms. The gripper scheme with decomposition vectors is shown in Figure 2. In the Figure 1 is shown the gripper 3D model created in dedicated software, Figure 3 presents real gripper with manipulation object. Theoretical working parameters were compared with real ones found from constructed test mechanism. The real shortening Nitinol wire was only 2,4%. It is 40% less then given in information sheets from manufacturer. The problems shown in the article weren't predicted on the design stage. Different types of power supply were simulated.

13

Properties of NiTi - shape memory alloy after modification by RF PCVD method

Czerniak-Reczulska M., Couvrat P., Grabarczyk J., Niedzielski P.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 56-57

37-39

EN

The DLC (diamond-like carbon) and NCD (nanocrystalline diamond) layers coat made implants of medical steel 316L, titanium and titanium alloys. These layers have excellent properties such as: high hardness, good biocompatibility to various types of cells, good adhesion to implants, wheres implants with diamond layer have good corrosion resistance in body fluids. Result received for these materials are encourage to modification other materials for example shape memory alloy NiTi, Nitinol is often used material in interventional cardiology, orthodontics and urology. Shape memory alloy characterizes of return to designed shape, superelasticity, thermomechanical behavior. This phenomenons are proceeded thanks to the martensite transformation. Modification in high temperature perhaps cause failure martensite transformation which influence on the material properties change.

14

Ocena modyfikowanej powierzchni NiTi za pomocą warstwy nanokrystalicznego diamentu : [abstrakt]

Czerniak-Reczulska M., Pełka A., Sysa A., Grabarczyk A.

Inżynieria Biomateriałów

|

2004

|

R. 7, nr 38-42

193-194

PL

W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie nitinolem stopem niklowo-tytanowym (NiTi), który jest materiałem coraz częściej wykorzystywanym w kardiologii interwencyjnej, m.in., do stentowania naczyń. Unikalne właściwości nitinolu wynikają z jego pseudoelastyczności i zjawiska pamięci kształtu. Są to bardzo korzystne cechy biorąc pod uwagę różnice wielkości naczyń krwionośnych, przez które wprowadzany jest implant. Stenty naczyniowe z jednej strony wykazują odpowiednie właściwości podporowe dla ściany naczynia, z drugiej natomiast wpływają niekorzystnie na jego strukturę. W celu zapewnienia biozgodności stentów naczyniowych stosuje się wytworzenie odpowiedniej warstwy powierzchni izolującej biomateriał metaliczny od otaczających tkanek. Bardzo ważne jest, aby taka powierzchnia nie pogarszała jego właściwości fizycznych i nie wywoływała odczynów alergicznych, reakcji zapalnej oraz nie działała przeciwzakrzepowo. Celem naszych badań była modyfikacja powierzchni nitinolu przez naniesienie warstwy nanokrystalicznego diamentu (NCD) w plazmie wysokiej częstotliwości pod obniżonym ciśnieniem metodą RF PA CVD (Radio Frequency Plasma Activated Chemical Vapour Deposition). Po naniesieniu warstwy zostały przeprowadzone badania właściwości fizykochemicznych NiTi. Została również poddana ocenie biozgodność zmodyfikowanej powierzchni. Oceniono in vitro, w jaki sposób naniesienie warstwy diamentowej wpływa na aktywację neutrofili i płytek krwi. Zbadano zdolność neutrofili do generowania wybuchu tlenowego oraz ekspresję rozpuszczalnych form selektyn.

EN

Last years caused increasing interest in nitinol or nearly equiatomic NiTi alloy which is more often used in interventional cardiology e.q. for vascular stenting. Unique properties of nitinol are owing to its superrelasticity and shape memory effect. These features are very profitable due to different dimention of blood vessels which are characterized in order to place implant. On the one hand vascular stents demonstrate suitable properties in order to support vessel wall, one the other hand they affect its structures. Due to assure biocompatibility of vascular stents it is used manufacturing of suitable film isolated metallic biomaterial from surrounding tissues. It is very important this surface does not cause allergic response, inflammatory reaction and is not thrombogenic. The aim of investigation was surface modification of nitinol by coating the material with nanocrystalline diamond (NCD). The diamond layer was making by radio frequency plasma activated chemical vapour deposition (RF PA CVD) process. After the layer manufacturing examinations of mechanical and surface properties were carried out and biocompatibility of modified layer was examined. It was investigated in vitro whether diamond film making on nitinol influences neutrophiles and platelets activity. The ability of neutrophiles to respiratory burst and the expression of solutable form selections were examined.

15

Zastosowanie elementów inteligentnych w zawieszeniach nadrezonansowych maszyn wibracyjnych

Giergiel M.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 22

35-39

PL

W prezentowanej pracy pokazano możliwość zastosowania elementów wykonanych z materiałów inteligentnych w budowie zawieszeń nadrezonansowych maszyn wibracyjnych. Takie nowatorskie podejście bazujące na zastosowaniu w układzie zawieszenia maszyn sprężyn wykonanych z materiałów z pamięcią kształtu o parametrach regulowanych przez cyfrowy układ sterowania prowadzi do uzyskania maszyny, w której w znacznej mierze wyeliminować można uciążliwości związane ze zjawiskiem przejścia przez strefę rezonansu w czasie rozruchu I wybiegu maszyny.

EN

In this paper some basics of new concept of suspension of vibratory imachines are presented. This kind of suspension uses "intelligent" springs made from smart metal NiTi known as Nitiniol. Parameters of machine suspension may by changed by digital control system. Because of phenomena of such "intelligent" suspension it is possible to greatly reduce problems concemed with passing resonance during start-up and breaking of over-resonant vibratory machines.

16

Badanie odporności nitinolu na korozję w środowisku płynu Ringera

Krasicka-Cydzik E., Jaklewicz M., Mazurkiewicz S.

Inżynieria Biomateriałów

|

1999

|

R. 2, nr 5-6

20--24

PL

Przeprowadzono badania odporności korozyjnej nitinolu z dwukierunkowym efektem pamięci kształtu Ti 50,05 at. % Ni w środowisku płynu Ringera celem sprawdzenia czy zastosowana procedura termomechaniczna nie obniża wysokiej biotolerancji tego metalu.

EN

Investigation of corrosion resistance of NiTi alloy with the two way shape memory effect, which contains 50,05 percent Ni, in Ringer's solution at 37°C, h aiming at the evaluation whether the applied thermomechanical procedure does not change the high biotolerance of this material, has been performed.