Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Electron beam welding of butt joints in titanium Grade 2

Pogorzelski Paweł

Materials Science and Welding Technologies / Technologie Materiałowe i Spawalnicze

|

2024

|

Vol. 68, No. 1

art. no. 6

EN

Titanium’s excellent mechanical and physical properties make it a popular structural material commonly used in industry. However, the high chemical activity of titanium at high temperature necessitates the use of high-quality shielding gases during the welding process. The study discussed in the article aimed to assess the effect of welding parameters on the structure and mechanical properties of 3 mm thick butt joints in titanium Grade 2 (3.7035) made using the electron beam welding method under vacuum conditions without the filler metal (511). The verification of joint quality involved the performance of hardness measurements, tensile tests, bend tests as well as macro and microscopic metallographic examinations. The tests results revealed the obtainability of joints characterized by appropriate penetration depth and geometry as well as by optimum mechanical properties.

PL

Doskonałe właściwości mechaniczne i fizyczne tytanu sprawiają, że jest on popularnym materiałem konstrukcyjnym w przemyśle. Jednak ze względu na wysoką aktywność chemiczną w wysokich temperaturach, podczas procesu spawania konieczne jest zastosowanie wysokiej jakości osłony gazowej. Praca została wykonana w celu oceny wpływu parametrów spawania na budowę i właściwości mechaniczne złączy doczołowych tytanu Grade 2 (3.7035) o grubości 3 mm, wytworzonych za pomocą spawania wiązką elektronów w próżni bez użycia materiału dodatkowego (511). W celu sprawdzenia prawidłowości wykonania złączy przeprowadzono takie badania, jak: pomiary twardości, próby rozciągania, próby zginania oraz badania metalograficzne makro- i mikroskopowe otrzymanych złączy. Wyniki testów wykazały uzyskanie połączeń o odpowiedniej głębokości wtopienia i geometrii, a także optymalnych własnościach mechanicznych złączy.

2

An investigation of chip formation in turning of titanium for cermet inserts coated with AlCrSiTiN and TiAlSiN

Janmanee P., Thanadngarn C., Jamkamon K., Saodaen R., Kumnorkaew T., Nutnang C.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2024

|

Vol. 127, nr 1

32--41

EN

Purpose: In modern industry, titanium is recognised for its remarkable wear resistance and strength. However, its poor thermal conductivity poses a problem because it shortens the life cycle of cutting tools. Researchers have focused on enhancing the service life of cutting-edge tools, cutting production costs by using new coating materials, and identifying appropriate materials for these coatings. Design/methodology/approach: The experimental design involved tests with controlled cutting speeds of 150, 175, 200, and 225 m/min, feed rates of 0.2, 0.25, and 0.30 mm/rev, and cutting depths of 0.5, 1.0, and 1.2 mm. Titanium with a diameter of 25 mm and a length of 200 mm was prepared for the turning test over a machining distance of 20 mm. The chips obtained from the cutting test were observed and analysed using a scanning electron microscope to investigate the effect of the tool coating on the characteristics of the chip formation mechanism. Findings: The study revealed that inserts coated with AlCrSiTiN produced the characteristic of long twisted chips transitioning into continuous chips with shorter twisting distances than uncoated cermet inserts. The uncoated cermet inserts resulted in a greater twisting distance based on an examination of the chips with a scanning electron microscope, revealing more pronounced jaggedness in the fragments produced by the cermet turning inserts, which also possessed a larger average clearance than the inserts coated with AlCrSiTiN and TiAlSiN. Furthermore, the uncoated cermet inserts showed less wear at lower cutting speeds than the other types of inserts. Conversely, the TiAlSiN-coated inserts exhibited less wear at higher cutting speeds than the inserts of different materials. Research limitations/implications: The triangularly shaped inserts were cermet inserts coated with AlCrSiTiN or TiAlSiN via the PVD method and were used for dry turning. Practical implications: Wear of cutting-edge tools is a problem in turning of titanium. Therefore, it is crucial to identify methods to minimise wear and extend the service life considering the investment worthiness. Likewise, efforts are being made to develop new coatings tailored to the materials. Originality/value: The research could provide guidelines for reducing the wear generated in cutting tools and increasing the service life of cutting edges by adjusting the machining parameters.

3

Tribological properties of a silicone-based composite with inorganic additives

Wierzbicka Natalia, Talar Rafał

Tribologia

|

2023

|

nr 4

79--90

EN

The paper presents the results of experimental studies, including tribological tests of silicone-based composites with additions of hexagonal boron nitride (hBN) and titanium (Ti). The tests were conducted on a Bruker UMT2 tribotester and using a pin-on-disk setup developed by the authors, without a lubricating medium, and they employed a steel ball made of 100Cr6 steel and a sample made of the composite. During the tests, the products were not removed from the contact area. The paper analyzes the influence of additives on the tribological properties of the composite, i.e., the coefficient of friction (COF) as a function of distance and the wear of the tested samples. In the case of samples containing hBN, the COF decreases with an increase in its content. After reaching a volumetric percentage concentration of 20%, it begins to stabilize with the increase in mass loss. The profiles of COF changes as a function of distance for samples with different additive contents are comparable. The self-lubricating properties of hBN have been confirmed. The addition of Ti reduces the COF value, which decreases with the increase in the Ti content. Samples with a mass percentage concentration exceeding 100% of the Ti content have a COF value equal to the initial value for silicone. Thecomposite containing hBN has a lower COF value than samples with the Ti addition, and the wear tracks on their surface are narrower and shallower. The article is published in connection with the Autumn Tribology School.

PL

W pracy zostały przedstawione wyniki badań doświadczalnych obejmujących testy tribologiczne kom pozytów na osnowie silikonowej z dodatkami heksagonalnego azotku boru (hBN) i tytanu (Ti). Badania przeprowadzono na tribotesterze Bruker UMT2 i stanowisku autorskim typu Pin-on-disk bez stosowania medium smarującego w skojarzeniu kulki stalowej wykonanej ze stali 100Cr6 i próbki wykonanej z kompozytu. W trakcie prowadzenia badań produkty nie były usuwane ze strefy ruchu. W pracy analizowano wpływ dodatków na właściwości tribologiczne kompozytu, tj. wyznaczono współczynnik tarcia (COF) w funkcji drogi oraz zużycie badanych próbek. W przypadku próbek zawierających hBN wartość COF maleje wraz ze wzrostem jego zawartości. Po osiągnięciu stężenia procentowego objętościowego o wartości 20% zaczyna się stabilizować wraz ze wzrostem ubytku masy. Przebiegi zmian COF w funkcji drogi dla próbek o różnej zawartości dodatku są porównywalne. Właściwości samosmarujące hBN zostały potwierdzone. Dodatek Ti powoduje obniżenie wartości COF, która maleje wraz ze wzrostem zawartości dodatku Ti. Próbki o stężeniu procentowym masowym przekraczającym 100% zawartości Ti posiadają wartość COF równą początkowej dla silikonu. Kompozyt zawierający hBN charakteryzuje się mniejszą wartością COF niż próbki z dodatkiem Ti, a ścieżki powstałe na ich powierzchni są węższe i płytsze. Artykuł publikowany w związku z Jesienną Szkołą Tribologiczną.

4

Innovative zinc alloy for production of positioners of car window accessories

Pasierb Łukasz, Łakomski Jan, Oblaciński Michał

Polish Technical Review

|

2023

|

No. 3

2--8

EN

The present paper is related to the problems of production of car window accessories from the modified foundry alloys of zinc. The material includes the results of the conducted industrial tests and developmental work. The range of the requirements for components and the properties of standardized materials were discussed. The innovative method for titanium alloying in the zinc ZnAI4Cu3 alloy was developed and described. The casts made from innovative materials, as produced in the demonstration line were subjected to a series of endurance (fatigue) tests.

PL

Artykuł dotyczy zagadnienia wytwarzania pozycjonerów osprzętu szyb samochodowych ze zmodyfikowanych stopów odlewniczych cynku. Materiał obejmuje wyniki przeprowadzonych badań przemysłowych oraz prac rozwojowych. Przedstawiono zakres wymagań stawianych komponentom oraz właściwości znormalizowanych materiałów. Opracowano oraz opisano nowatorską metodę stopowania tytanu w stopie cynku ZnAl4Cu3. Wytworzone w ramach linii demonstracyjnej odlewy z innowacyjnego materiału podano szeregowi badań oraz testom zmęczeniowym.

5

Studies of the microstructure of bimetallic titanium – austenitic steel joints obtained by explosive welding

Wachowski Marcin, Kosturek Robert

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2023

|

T. 15

15--23

EN

The specific requirements of installations used in the chemical and petrochemical industries require materials with high corrosion resistance and adequate strength. Materials with these characteristics can be obtained by explosive cladding technology. Results of studies of the microstructure of titanium-austenitic steel 304L bimetallic joints in the welded and heat-treated condition are presented. Applications for this type of material include heat exchanger tube surfaces exposed to aggressive environments with high cyclical mechanical loads. The joints were tested using an optical microscope and a scanning electron microscopy. Heat treatment has contributed to a decrease in microhardness near the joint, which demonstrates a reduction in the strain hardening in this area.

PL

Szczególne wymagania instalacji stosowanych w przemyśle chemicznym i petrochemicznym powodują konieczność stosowania materiałów o dużej odporności korozyjnej oraz odpowiedniej wytrzymałości. Materiały spełniające te wymagania można wytworzyć technologią platerowania wybuchowego. W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury złączy bimetalicznych tytan-stal austenityczna 304L w stanie po zgrzewaniu i po obróbce cieplnej. Aplikacją tego typu materiałów są m.in. ściany sitowe wymienników ciepła, które narażone są na pracę w agresywnym środowisku, przy wysokich cyklicznych obciążeniach mechanicznych. Złącza badano z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego oraz skaningowej mikroskopii elektronowej. Obróbka cieplna przyczyniła się do spadku mikrotwardości w pobliżu złącza, co świadczy o redukcji strefy umocnienia występującej w tym obszarze.

6

TiO2 coatings on titanium obtained by anodising in a 2% Na2SiO3 solution at various voltages

Jastrzębski W., Wilk M., Klimek I., Śmielak B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2023

|

Vol. 120, nr 2

75--83

EN

Purpose Commercially pure titanium is recognised as one of the most biocompatible materials used in everyday medicine, particularly in prosthodontics. However, its high reactivity with oxygen and low thermal expansion makes titanium difficult to process, making it less popular as a material for porcelain fused to metal substructures. Analysing the available literature studies, both positive and negative effects of the oxide layer on the titanium-ceramic bond have been found. The given work attempted to anodically create oxide coatings in a 2% Na2SiO3 solution on commercially pure titanium, which could serve as substructures for crowns and dental bridges. Design/methodology/approach Grade 2 titanium discs (diameter 20 mm, height 5 mm) were ground and polished. The alloy composition was determined by X-ray fluorescence analysis. The samples were divided into six groups and subjected to anodic oxidation in a 2% Na2SiO3 solution at constant voltages: 230 V, 270 V, 300 V, 350 V, 400 V, and a time of t = 1 min. The obtained oxide layers were examined by X-ray diffraction, chemical composition analysis, and SEM observation. Findings Coating thicknesses ranging from 0.65 μm to 13.2 μm were obtained. Besides titanium oxide, an amorphous phase is present in the anodised layer. Research limitations/implications It is crucial to provide the ideal voltage directly related to the employed solution to maintain the useable thickness of the oxide layers. Variations in oxide layer thickness beyond optimal value may lead to exfoliating if it exceeds 1 μm or present fractures if it subceeds 1 μm. Originality/value Titanium oxide layers obtained by anodic oxidation are mainly tested on their biocompatibility and tissue integration so important in implantology. However, the given paper focuses on creating oxide layers that may strengthen the bond between titanium and dental ceramics.

7

Comparison of ultrasonic and other atomization methods in metal powder production

Bałasz B., Bielecki M., Gulbiński W., Słoboda Ł.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2023

|

Vol. 116, nr 1

11--24

EN

Purpose: Additive manufacturing (AM) research needs new alloys to grow and offer new functionalities. This paper presents a novel powder production method by means of ultrasonic atomisation (UA). Powders for AM can be obtained from gas atomisation (GA) and a comparative study of UA- vs GA-made powders were carried out. To UA explain the pros & cons more clearly, a summary of the processes was added, along with the analysis of the droplet formation physics. Design/methodology/approach: Ultrasonic atomization (UA) with melting raw material by an electric arc. Characterisation of the powders: particle size distribution (PSD), density, and flowability were carried out. Other parameters, such as microstructure, deviation in the chemical composition and powder surface morphology, were also investigated. Findings: The results showed that the UA powder has a finer average particle size with a narrower statistical distribution of particles than those made by the GA method. Because the UA powder has a higher sphericity and lower porosity, Generally, UA offers better-quality powders in terms of properties such as higher tap density, better flowability and low oxygen content. Research limitations/implications: As an example of semi-industrial scale application of the UA system, the Ti6Al4V and TiAl powders were produced after remelting the wire. The UA system is commercially available for processing any metallic material. Practical implications: The test campaign results showed that the Ti6Al4V powder produced by the ultrasonic atomisation has a similar or better quality as those available from large-scale gas atomisation plants. Originality/value: The new method of UA powder production was analysed in terms of key powder parameters. The properties of the titanium-based powder produced this way were analysed with a view to future applications.

8

Otrzymywanie koncentratów tytanu z popiołów lotnych

Świnder Henryk

Inżynieria Mineralna

|

2023

|

no. 2, vol. 2

63--68

PL

Celem pracy było zwrócenie uwagi na możliwość wykorzystania popiołów lotnych ze spalania węgla kamiennego jako źródła koncentratów tytanu. Zrealizowane prace badawcze miały na celu określenie warunków obróbki wstępnej popiołów lotnych w procesie alkalicznej aktywacji termicznej za pomocą węglanu sodu i ich wpływu na wydzielania związków tytanu w procesach hydrometalurgicznej obróbki. Proces przeprowadzono dla mieszanek popiołu i węglanu sodu w stosunku wagowym 1 do 1,1. Otrzymane mieszaniny ogrzewano przez 1 godzinę w temperaturze 973K, 1023K i 1083K. Po ostudzeniu i rozdrobnieniu ługowano otrzymaną pozostałość poreakcyjną za pomocą kwasu chlorowodorowego i azotowego (V). Wyniki analizy chemicznej i skaningowej analizy mikroskopowej wraz z analizą EDS i analizą rentgenowską wykorzystano do określenia właściwości chemicznych i fizycznych badanych substratów i produktów obróbki popiołu lotnego. Przeprowadzono analizę możliwości wydzielania koncentratów tytanu z popiołów lotnych powstających w procesie spalania w kotłach pyłowych z wybranych krajowych elektrowni. Stwierdzono zależność stężenia tytanu w otrzymanym koncentracie od temperatury prowadzenia procesu aktywacji oraz od rodzaju kwasu w procesie obróbki hydrometalurgicznej. Zawartość tytanu w otrzymanych koncentratach wynosiła od 39,3% do 60,8%, co odpowiada zawartości tego pierwiastka w eksploatowanych obecnie rudach tytanu.

EN

The purpose of the study was to highlight the possibility of using fly ash from coal combustion as a source of titanium concentrates. The research work carried out was aimed at determining the conditions for pretreatment of fly ash by alkaline thermal activation with sodium carbonate and their effect on the release of titanium compounds in the hydrometallurgical process. The process was carried out for mixtures of ash and sodium carbonate in a weight ratio of 1 to 1.1. The resulting mixtures were heated for 1 hour at temperatures of 973K, 1023K and 1083K. After cooling and grinding, the resulting reaction residue was washed with hydrochloric acid and nitric acid (V). The results of chemical analysis and scanning microscopic analysis, together with EDS and X-ray analysis, were used to determine the chemical and physical properties of the tested substrates and fly ash treatment products. An analysis of the possibility of separating titanium concentrates from fly ash generated during the combustion process in pulverized fuel boilers of selected domestic power plants was carried out. The dependence of titanium concentration in the obtained concentrate on the temperature of the activation process and on the type of acid in the hydrometallurgical treatment process was found. The content of titanium in the obtained concentrates ranged from 39.3% to 60.8%, which corresponds to the content of this element in currently exploited titanium ores.

9

Damage behaviour and GTN parameter analysis of TC4 powder metallurgy titanium alloy during hot deformation

Liu Ronge, Wang Baoyu, Hu Shushan

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e165, 2023

EN

The damage and fracture behaviour of TC4 powder metallurgy titanium alloy were studied by isothermal uniaxial tensile tests. The results show that microcracks formed at grain boundaries, inclusions, initial pores, and adjacent pores and cracks were gathered and perpendicularly linked to the tensile direction, eventually leading to the macroscopic fracture of the material. Increasing the temperature and strain rate promotes the occurrence of dynamic recovery and subgrain merging nucleation, which leads to an increase in the fracture strain and plasticity of the material. Combined with the response surface methodology and genetic optimization algorithm, the GTN damage parameters were obtained by the reverse calibration method. The calculated flow stresses, based on the GTN damage model, are in good agreement with the experimental ones, indicating that the damage parameters can reflect the damage process of the material. In this study, the sensitivity of the damage parameters along with the influence of temperature and strain rate on them was analysed.

10

Additive manufacturing of metallic biomaterials: a concise review

Mahajan Amit, Singh Gurcharan, Devgan Sandeep

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e187, 2023

EN

Additive manufacturing (AM) is one of the critical techniques of novel medical devices which is capable of processing complicated or customized structures to best match the human’s bones and tissues. AM allows for the fabrication of devices with optimal architectures, complicated morphologies, surface integrity, and regulated porosity and chemical composition. Various AM methods can now consistently fabricate dense products for a range of metallic, nonmetallic, composites, and nanocomposites. Different studies are available that describe the microstructure and various properties of 3D-printed biomedical alloys. However, there are limited research on the wear characteristics, corrosion resistance, and biocompatibility of 3D-printed technology-constructed biomedical alloys. In this article, AM metallic biomaterials such as stainless steel, magnesium, cobalt–chromium, and titanium are reviewed along with their alloys. The helicopter view of essential characteristics of these additively manufactured biomaterials is comprised. The review will have a significant impact on fabricating metallic surgical equipment and its sturdiness in the biomedical field.

11

Shape accuracy in single point incremental forming of conical frustums from titanium CP2 sheets

Szpunar Marcin, Balcerzak Maciej, Żaba Krzysztof

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2022

|

z. 94

63--75

EN

This paper presents frustum cone drawpiece analysis made of titanium CP2 sheet by a single incremental sheet forming. Central composite design has been adopted to carry out an experiment containing 20 runs, then multi-criteria parameter optimization has been done. Optimal parameters have been validated and responses deviations do not exceed 4% compared to created models. For the drawpiece formed with optimal parameters, AGRUS optical measurement and X-ray tomography has been applied to check the obtained of the part wall thickness and general deviations compared to the CAD model. The wall angle discrepancy of the cone generatrix has also been analyzed. No gaps or ruptures have been confirmed by X-ray. The blank rolling direction has a significant effect on the drawpiece deviations. The measurement results showed deviations of the drawpiece wall angle +0.27°/- 0.06°, sheet thickness on the cone +0.012/-0.04 mm and +0.151/-0.096 mm from the reference CAD geometry.

PL

W pracy przedstawiono analizę wytłoczek w kształcie stożka ściętego wykonanego z blachy tytanowej CP2 metodą jednopunktowego przyrostowego kształtowania. Do przeprowadzenia eksperymentu obejmującego 20 przebiegów przyjęto centralny plan kompozycyjny, następnie dokonano wielokryterialnej optymalizacji parametrów. Dokonano walidacji optymalnych parametrów, a uzyskane wyniki nie przekraczają 4% w odniesieniu do stworzonych modeli. Dla wytłoczki uformowanej z optymalnymi parametrami zastosowano pomiar optyczny AGRUS oraz tomografię rentgenowską w celu sprawdzenia uzyskanej grubości ścianki wytłoczki i odchyłek w porównaniu z modelem CAD. Przeanalizowano również rozbieżność kątów ścian tworzących stożka. Za pomocą skanu rentgenowskiego potwierdzono brak szczelin i pęknięć wytłoczki. Kierunek walcowania półfabrykatu ma istotny wpływ na odchyłki. Wyniki pomiarów wykazały odchylenia kąta ścianki wytłoczki +0,27/-0,06°, grubości ścianki na stożku +0.012/-0.04 mm oraz +0.151/-0.096 mm od geometrii referencyjnej CAD.

12

Spawalnicze metody łączenia stopów tytanu. Cz. II

Szulc Tomasz

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2022

|

nr 1-2

60--66

PL

Tytan, a dokładniej jego stopy, okazał się doskonałym potencjalnym zamiennikiem stali. Ich łączenie jest możliwe z zastosowaniem wielu znanych technologii spawalniczych, ale w każdym przypadku wymaga szczególnego przygotowania procesu. W cz. I omówiono pokrótce podstawowe grupy stopów tytanu pod kątem specyfiki ich łączenia. Cz. II skupia się na metodach łączenia stopów tytanu, poczynając od najbardziej rozpowszechnionych, takich jak GTA, GMA, wiązką elektronów, a na rzadko stosowanych, takich jak lutozgrzewanie, łączenie wybuchowe i dyfuzyjne kończąc.

EN

Joining of titanium and its alloys is possible with the use of a wide range of welding technologies but in any separate case it needs special care and preparation of the process. The main groups of titanium alloys are briefly described regarding their specific joining requirements. Methods of Ti welding are presented, ranging from most widespread, like GTA, GMA and EBW, to the most unusual, like spot-brazing, detonation and diffusion joining. Guidelines and recommendations concerning the specific requirements of titanium welding with the chosen methods are also included.

13

Gazy osłonowe do spawania tytanu, cyrkonu i ich stopów

Niagaj Jerzy

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2022

|

nr 9-10

44---49

PL

W artykule omówiono rodzaj i skład gazów używanych podczas spawania tytanu, cyrkonu i ich stopów, jak również opisano wpływ poszczególnych gazów na proces spawania i jakość złączy spawanych.

EN

The type and composition of gases used in the welding of titanium, zirconium and their alloys are discussed in the paper. The influence of shielding gases on the welding process and quality of welded joints is also described.

14

Powłoki ochronne na bazie winylotrójmetoksysilanu (VTMS) z dodatkiem surfaktantu (Triton X-100) do zastosowań w implantologii

Kierat Oliwia, Dudek Agata, Adamczyk Lidia

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 4

107--111

PL

W pracy przedstawiono analizę właściwości fizykochemicznych powłok na bazie winylotrójmetoksysilanu z dodatkiem surfaktantu – Tritonu X-100 – osadzonych na tytanie Grade 2 oraz stopie tytanu Ti6Al4V. Oceniono adhezję powłok do podłoża, grubość powłok, wpływ wytworzonych powłok na odporność korozyjną materiałów, a także wykonano analizę mikrostruktury i parametrów struktury geometrycznej powierzchni powłok przed badaniami korozyjnymi oraz po nich. Przyczepność powłok analizowano za pomocą taśmy ScotchTM. Odporność korozyjną analizowano za pomocą potencjodynamicznych krzywych polaryzacji w symulowanym płynie ustrojowym odwzorowującym warunki ludzkiego organizmu w celu oceny powłok pod kątem ich zastosowania w implantologii. Grubość powłok określono za pomocą mikroskopu cyfrowego KEYENCE VHX-7000 oraz miernika Testan DT-20 AN 120 157.

EN

This paper presents an analysis of the physicochemical properties of coatings based on vinyltrimethosysilane with the addition of Triton X-100 surfactant deposited on titanium Grade 2 and titanium alloy Ti6Al4V. The adhesion of coatings to the substrate, the thickness of the coatings, the influence of the produced coatings on the corrosion resistance of materials were assessed, and the microstructure and parameters of the geometric structure of the coatings surface were analyzed before and after corrosion tests. The adhesion of the coatings was analyzed with ScotchTM tape. Corrosion resistance was analyzed using potentiodynamic polarization curves in a simulated body fluid mapping the conditions of the human body in order to evaluate the coatings for their application in implantology. The thickness of the coatings was determined using the KEYENCE VHX-7000 digital microscope and the Testan DT-20 AN 120 157 meter.

15

Spawalnicze metody łączenia stopów tytanu. Cz. I

Szulc Tomasz

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2021

|

nr 11-12

39--42

PL

Łączenie tytanu i jego stopów jest możliwe z zastosowaniem wielu znanych technologii spawalniczych, ale w każdym przypadku wymaga szczególnego przygotowania procesu. Opisano pokrótce podstawowe grupy stopów tytanu pod kątem specyfiki ich łączenia. Przedstawiono metody łączenia stopów tytanu, poczynając od najbardziej rozpowszechnionych, takich jak GTA, GMA, wiązką elektronów, a na rzadko stosowanych, takich jak lutozgrzewanie, łączenie wybuchowe i dyfuzyjne kończąc. Podano wskazówki i zalecenia dotyczące specyfiki łączenia Ti wybranymi metodami.

EN

Joining of titanium and its alloys is possible with the use of a wide range of welding technologies but in any separate case it needs special care and preparation of the process. The main groups of titanium alloys are briefly described regarding their specific joining requirements. Methods of Ti welding are presented, ranging from most widespread, like GTA, GMA and EBW, to the most unusual, like spot-brazing, detonation and diffusion joining. Guidelines and recommendations concerning the specific requirements of titanium welding with the chosen methods are also included.

16

Increasing the cost-effectiveness of in vitro research through the use of titanium in the device for measuring the electrical parameters of cells

Zarzeczny Dawid

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2021

|

T. 11, nr 4

62--66

EN

Currently, various methods are used to assess the biocompatibility of materials. After an in-depth and detailed review of the literature, the method used in the research was selected. As part of the experiments, a method based on the analysis of the values of electrical parameters of cell cultures measured in the presence of electrodes was used. The electrode is a structure made of a thin layer of metallization. It measures the change in resistance, impedance and capacity of a mixture of cells and the substance in which they are grown. The plate containing the electrode assembly is called the measurement matrix. Currently, commercially used test matrices are made of gold or platinum. However, their high price means that large-scale research is significantly limited. In order to increase the access to the widespread use of this method, it was decided that it was necessary to use cheaper materials, reducing the necessary costs of conducting experiments. Considering this, an attempt was made to use a different conductive material to build matrices compatible with the ECIS® Z-Theta measurement system. Their use would enable in vitro research on living cells. In the presented work, titanium was used as a material that may turn out to be an alternative to the materials currently used. Its application to the production of matrices will allow to study the influence of this metal on the behavior of cells.

XX

Obecnie, do oceny biokompatybilności materiałów wykorzystywane są różne metody. Po dogłębnym i szczegółowym przeglądzie literatury wybrano metodę, którą wykorzystano podczas prac badawczych. W ramach przeprowadzonych eksperymentów wykorzystano metodę bazującą na analizie wartości parametrów elektrycznych kultur komórkowych, zmierzonych w obecności elektrod. Elektroda jest strukturą wykonaną w cienkiej warstwie metalizacji. Służy do pomiaru zmiany wartości rezystancji, impedancji oraz pojemności mieszaniny złożonej z komórek i substancji, w której są one hodowane. Płytka zawierająca zestaw elektrod nazywana jest matrycą pomiarową. Aktualnie, komercyjnie stosowane matryce testowe wykonane są ze złota lub platyny. Ich wysoka cena powoduje jednak, że prowadzenie badań na szeroką skalę jest znacząco ograniczone. Aby zwiększyć dostęp do powszechnego korzystania z tej metody zdecydowano, że koniecznym jest stosowanie tańszych materiałów, redukując niezbędne koszty prowadzenia eksperymentów. Zważywszy na to, podjęto próbę zastosowania innego materiału przewodzącego do budowy matryc kompatybilnych z systemem pomiarowym ECIS® Z-Theta. Ich użycie umożliwiłoby prowadzenie badań nad komórkami żywymi in vitro. W przedstawionej pracy jako materiał, który może okazać się alternatywą dla materiałów wykorzystywanych obecnie wykorzystano tytan. Jego zastosowanie do wytworzenia matryc pozwoli zbadać wpływ tego metalu na zachowanie komórek

17

Surface modification of cardiac stents using new coordination compounds with potential antithrombogenic properties

Śmigiel Julia, Radtke Aleksandra

Engineering of Biomaterials

|

2021

|

Vol. 24, no. 163

65

18

Post-processing of titanium 3D printouts with radio frequency plasma

Grabarczyk Jacek, Jastrzębski Krzysztof, Wrotniak Maciej

Engineering of Biomaterials

|

2021

|

Vol. 24, no. 160

8--14

EN

Additive manufacturing is a technology of great interest for biomedical engineering and medicine since it enables to mimic natural structures. The 3D printouts require post-processing to ensure desired surface properties and interaction with living matter. The presented research focuses on novel approaches involving plasma treatment of Ti6Al4V scaffolds obtained by Direct Metal Printing. Solid samples and scaffolds of two various geometries were treated in atmospheres of pure argon, argon and oxygen or pure oxygen. The effect of post-processing was evaluated with scanning electron microscopy, measurements of mass, and surface roughness. In all the examined cases the proposed post-processing method reduces the amount of loosely bonded powder particles remaining after printing. The changes of mass before and after the treatment are much lower than in the case of popular wet chemical methods. The character of undergoing post-processing depends on the process atmosphere resulting in physical etching or the combination of physical etching and chemical oxidation. The action of argon or argon/ oxygen plasma reduces mass to the level of only 1% while by use of pure oxygen atmosphere even the slight increase of the overall sample mass is observed. The plasma etching was successfully introduced for the treatment of titanium 3D printouts to minimize the detachment of powder particles. That method not only is much softer than chemical etching but it can also lead to specific surface structurization that may be beneficial regarding medical applications of such printouts.

19

Multifunctional biomaterials based on nanostructured anodic titanium dioxide

Jarosz Magdalena, Sulka Grzegorz D.

Engineering of Biomaterials

|

2021

|

Vol. 24, no. 163

35

20

Modification of titanium implant surface for animals

Kazek-Kęsik Alicja, Sadkowska Alicja, Reczyńska-Kolman Katarzyna, Kalemba-Rec Izabela, Śmiga-Matuszowicz Monika, Pamuła Elżbieta, Simka Wojciech

Engineering of Biomaterials

|

2021

|

Vol. 24, no. 163

16