סגסוגת אלומיניום 7075 היא סגסוגת אלומיניום עם אבץ כמרכיב הסגסוגת העיקרי שלה. יש לה תכונות מכניות מצוינות, המדגימות משיכות טובה, חוזק גבוה, קשיחות ועמידות טובה לעייפות. בשל הפרדה מיקרוסקופית, היא נוטה יותר לשבירות מאשר סגסוגות אלומיניום רבות אחרות, אך עמידותה בפני קורוזיה טובה יותר באופן ברור מסגסוגות אלומיניום מסדרה 2000. זוהי אחת מסגסוגות האלומיניום הנפוצות ביותר עבור יישומים מבניים בעומס גבוה. היא נמצאת בשימוש נרחב לא רק בתחום התעופה והחלל. כיום, היא הפכה גם לבחירה פופולרית בתחום הרובוטיקה הרפואית.
1. תכונות של סגסוגת אלומיניום 7075 ברמה רפואית
סגסוגת אלומיניום 7075 בדרגה רפואית מתאפיינת בחוזק גבוה, צפיפות נמוכה, עמידות בפני קורוזיה וביצועי עיבוד טובים. זהו אחד מחומרי סגסוגת האלומיניום הנפוצים במכשירים רפואיים בעלי ביצועים גבוהים ורכיבים רפואיים מדויקים. הוא מבוסס בעיקר על אלומיניום ומכיל יסודות סגסוגת כגון אבץ, מגנזיום ונחושת. באמצעות תהליכי טיפול בחום סבירים, ניתן להשיג חוזק מתיחה וחוזק כניעה גבוהים תוך שמירה על משקל חומר קל יחסית. יש לו יתרונות ברורים בתרחישי יישום עם דרישות גבוהות לחוזק וניידות.
1.1 חוזק גבוה במיוחד
במצב טיפול בחום T6, חוזק המתיחה של סגסוגת אלומיניום 7075 יכול להגיע ל-570MPa, וחוזק הכניעה הוא כ-503MPa. ערך זה התקרב או אף עלה על זה של פלדות מסוימות (כגון חוזק המתיחה של פלדת אל-חלד 304, שהוא כ-515MPa), בעוד שצפיפותו היא רק שליש מזו של פלדה (2.8g/cm³ לעומת 7.9g/cm³). משמעות הדבר היא שתחת אותן דרישות חוזק, משקלם של חלקי 7075 הוא רק שליש מחלקי הפלדה.
1.2 עמידות מעולה לעייפות
חלקי המפרקים וחלקי ההילוכים של רובוטים רפואיים עומדים במיליוני עומסים חוזרים ונשנים במהלך שימוש ארוך טווח. חוזק העייפות של סגסוגת אלומיניום 7075 הוא כ-160 מגה פסקל. זהו חוזק גבוה בהרבה מזה של סגסוגת אלומיניום 6061 (כ-95 מגה פסקל). הוא יכול להתנגד ביעילות ליזום ולהתפשטות של סדקים זעירים הנגרמים מתנועה חוזרת ונשנית. נתוני מחקר מראים כי גבול העייפות של סגסוגת אלומיניום 7075 לאחר טיפול בחום אופטימלי ניתן לשמור בטווח של 150-170 מגה פסקל תחת עומסים של 10⁷ מחזורים, וזה מספיק כדי לעמוד בדרישות האמינות המחמירות לטווח ארוך של רובוטים כירורגיים ומערכות שלד חיצוני.
1.3 קשיות טובה ועמידות בפני שחיקה
לסגסוגת אלומיניום 7075 מחוסמת מסוג T6 יש קשיות ברינל של כ-150-180HBW. לאחר אנודייזציה קשה, קשיות פני השטח יכולה לעלות ל-400-600HV. זה משפר משמעותית את עמידות השריטות והבלאי.
1.4. ביצועים מצוינים בטמפרטורה נמוכה
שלא כמו פלדות מסוימות שעוברות טרנספורמציה שבירה בטמפרטורות נמוכות, חוזקה של סגסוגת אלומיניום 7075 עולה למעשה בסביבות טמפרטורה נמוכה. בטמפרטורה של -196 מעלות צלזיוס, חוזק המתיחה שלה יכול להגיע ליותר מ-590 מגה פסקל, מה שהופך אותה למתאימה לתרחישים רפואיים הכוללים קריותרפיה.
1.5 השוואת ביצועים
| חוֹמֶר | חוזק מתיחה (MPa) | צפיפות (g / cm³) | חוזק סגולי (MPa·cm³/g) | חוזק עייפות (MPa) |
| סגסוגת אלומיניום 7075-T6 | 570 | 2.80 | 204 | 160 |
| סגסוגת אלומיניום 6061-T6 | 310 | 2.70 | 115 | 95 |
| 304 נירוסטה | 515 | 7.93 | 65 | 240 |
2. השוואה של סגסוגת אלומיניום 7075 ברמה רפואית עם חומרים אחרים
2.1 7075 לעומת 6061
6061 ו-7075 הן שתי סגסוגות האלומיניום הנפוצות ביותר בתחום הרובוטיקה הרפואית. ההבדלים העיקריים ביניהן הם כדלקמן:
2.1.1 חוזק וחוזק סגולי
ל-7075-T6 חוזק מתיחה של 570MPa. זהו בערך פי 1.8 מזה של 6061-T6 (310MPa). החוזק הסגולי שלו (204) הוא פי 1.8 מזה של 6061 (115). תחת אותו משקל, הוא יכול לשאת עומסים גבוהים יותר. זה הופך אותו למתאים במיוחד לחלקים מבניים נושאי עומס הדורשים משקל קל במיוחד, כגון בתי מפרקים של רובוטים כירורגיים ומסגרות שלד חיצוני.
2.1.2 ביצועי עיבוד שבבי וריתוך
הקשיות והחוזק של 6061 נמוכים יחסית, ויכולת העיבוד שלו טובה יותר מזו של 7075, עם פחות בלאי כלים. ל-6061 יכולת ריתוך טובה וניתן לשחזר את חוזקו לאחר טיפול בחום לאחר הריתוך. עם זאת, 7075, בשל תכולת האבץ הגבוהה שלו, נוטה להיסדק לאחר הריתוך ונחשב בדרך כלל כבלתי ניתן לריתוך. שיטות החיבור העיקריות מסתמכות על ברגים או מסמרות.
2.1.3 עמידות בפני קורוזיה
עמידות הקורוזיה של 6061 עדיפה על זו של 7075, והוא מתפקד בצורה יציבה יותר בסביבות חיטוי רפואיות ובתנאים לחים. יש לשפר את עמידות הקורוזיה של 7075 באמצעות טיפולי שטח כגון אנודייז.
2.1.4 מדריך בחירת יישומים
| תרחיש בחירה | חומר מומלץ |
| חלקים מבניים בעלי משקל קל במיוחד ועומס גבוה | 7075-T6 |
| מסגרות שדורשות הרכבה באמצעות ריתוך | 6061-T6 |
| משטחים מורכבים, עיבוד שבבי של חללים עמוקים | 6061-T6 |
| חשיפה ארוכת טווח לחומרי חיטוי | 6061 (לאחר אנודייזציה) |
2.2 7075 לעומת 2024
בדומה לסגסוגת אלומיניום 7075, סגסוגת אלומיניום 2024 נמצאת בשימוש תדיר גם בתחום התעופה והחלל, במיוחד בייצור כנפי וגוף מטוסים. מאפייני החוזק הגבוהים שלה הופכים אותה למתאימה ביותר ליישומים אלה. סגסוגת אלומיניום 2024 מתאימה ליישומים הדורשים עמידות גבוהה לעייפות, בעוד שסגסוגת אלומיניום 7075 מתאימה ליישומים הדורשים עמידות גבוהה למאמץ/מעי מאמץ.
תכונות הריתוך של שתי הסגסוגות הללו דומות. ניתן להשתמש בריתוך נקודתי או בריתוך פלאש, אך ריתוך קשת וריתוך גז אינם מומלצים. ביצועי העיבוד שלהם דומים גם כן. ביצועי העיבוד של 2024 טובים מעט יותר, בעוד שעמידות הקורוזיה של 7075 טובה מעט יותר.
3. יישומים של חומר 7075 ברובוטים רפואיים
3.1 רכיבים מבניים של רובוטים כירורגיים
לרובוטים כירורגיים יש דרישות גבוהות ביותר לדיוק וליציבות של זרועות מכניות. במקביל, עליהם לשלב מספר מנהלי התקנים וחיישנים במרחב מוגבל, מה שמציב אתגר כפול למשקל ולקשיחות של רכיבים מבניים.
מקרה יישום: בית המפרק של הזרוע הרובוטית, מושב ההרכבה של המפחית ותושבת האפקטור הקצה של הרובוט הכירורגי הלפרוסקופי משתמשים באופן נרחב בסגסוגת אלומיניום 7075-T6. חוזק המתיחה שלו של 570MPa מאפשר להפחית את עובי הדופן של בית המפרק ל-2-3 מ"מ, מה שמפחית משמעותית את מומנט האינרציה תוך הבטחת קשיחות ושיפור מהירות התגובה ודיוק המיקום של הזרוע הרובוטית.
דרישות עיקריות: הקואקסיאליות של חור התקנת המיסב לא צריכה להיות יותר מ-0.01 מ"מ, השטיחות של משטח ההתקנה לא צריכה להיות יותר מ-0.02 מ"מ, וקשיחות פני השטח לאחר אנודייז קשה לא צריכה להיות פחות מ-400HV כדי לעמוד בחיטוי חוזר.
3.2 מערכת ניווט ומיקום אורתופדית
מערכות ניווט כירורגיות אורתופדיות (כגון רובוטים לניתוחי עמוד שדרה וניווט להחלפת מפרקים) דורשות מסגרות מיקום קשיחות ביותר והתקני קיבוע למטופל כדי להבטיח דיוק בהנחיה תוך ניתוחית.
מקרה יישום: מסגרת המיקום וסטנט קיבוע המטופל בציוד ביתי כגון הרובוט האורתופדי Dimensity עשויים מסגסוגת אלומיניום 7075-T6. באמצעות אופטימיזציה של טופולוגיה, מושגת תכנון קל משקל, המפחית את משקל הרכיבים המבניים בכ-34% תוך עמידה בדרישות החוזק.
דרישות עיקריות: יציבות לטווח ארוך ללא עיוות; החומר צריך להיות לא מגנטי (מתאים למערכות תואמות MRI), וטיפול פני השטח צריך לעמוד בניגוב עם חומרי חיטוי המכילים כלור.
3.3 מסגרת שלד חיצוני לשיקום
שלדים חיצוניים לשיקום הם מכשירים לבישים אופייניים, והמשקל העצמי של המכשיר משפיע ישירות על רמת העייפות ואפקט השיקום של המשתמש. משקל קל הוא הדרישה המרכזית ביותר בתחום זה.
מקרה יישום: זרוע תמיכת הירך, מוט החיבור של השוק ומודול האגן של השלד החיצוני לשיקום הגפיים התחתונות עשויים מסגסוגת אלומיניום 7075-T6, המשלבת חוזק גבוה ומשקל נמוך. בשילוב עם עיצוב הסרת החומר בצורת חלת דבש וחור הפחתת משקל מסוג חלון, ניתן לשלוט במשקל הכולל של חלק מהדגמים בטווח של 8-12 ק"ג.
הדרישה המרכזית היא שבקרת עיוות בעיבוד בעל דופן דקה היא הקושי העיקרי. יש צורך להפריד בין עיבוד גולמי לעיבוד גימור, לשמור מרווח של 0.2-0.5 מ"מ לשחרור מתחים, ולהשתמש באביזרים מיוחדים כגון כוסות יניקה בוואקום.
3.4 רכיבים מבניים של ציוד רדיותרפיה
בציוד רדיותרפיה (כגון מערכות גמא סכין וטיפול בפרוטונים), חלקים מבניים חייבים לשמור על יציבות ממדית בסביבות קרינה חזקות. יש להם גם דרישות מיוחדות למגנטיות החומר ואחידות הצפיפות.
מקרה יישום: חלק ממערכות מיקום המטופל ותושבות הקולימטור משתמשות בסגסוגת אלומיניום 7075 במקום פלדה. זה מפחית את משקל הציוד הכולל. זה גם מפחית את פיזור קרני הרנטגן שמשפיע על דיוק הטיפול.
דרישות עיקריות: חומרים חייבים לעבור אימות יציבות ממדית בסביבות קרינה עתירות אנרגיה. טיפול פני השטח חייב לעמוד בפני הזדקנות קרינה.
3.5 אתגרים מרכזיים בעיבוד שבבי של חלקי רובוטים רפואיים
למרות שסגסוגת אלומיניום 7075 בעלת ביצועים מצוינים, היא עדיין עומדת בפני אתגרים רבים בעיבוד שבבי של חלקי רובוטים רפואיים:
3.5.1 בקרת עיוות דמוי קירות דקים:
חלקי רובוטים רפואיים בדרך כלל מאמצים מבנים בעלי דופן דקה כדי להפחית משקל. עם זאת, במהלך תהליך החיתוך של סגסוגת אלומיניום 7075, שחרור מתח פנימי יכול לגרום לעיוות חלקים או לסטות מרווח החורים. הפתרונות כוללים: אימוץ אסטרטגיית הסרת מותרות סימטרית, הזדקנות טבעית של 24 עד 48 שעות לאחר עיבוד גס, ושימוש בכוסות יניקה ואקום כדי לפזר את כוח ההידוק במהלך עיבוד הגימור.
3.5.2 שלמות פני השטח:
לחלקים רפואיים יש דרישות מחמירות לאיכות פני השטח. פרמטרי חיתוך לא מתאימים עלולים להוביל למאמץ מתיחה שיורי או סדקים זעירים על פני השטח, דבר המשפיע על אורך החיים של עייפות. יש לשלוט בקפדנות על מהירות החיתוך, קצב ההזנה וגיאומטריית הכלי. זווית החיתוך חייבת להיות מבוקרה בקפדנות.
3.5.3 יציבות ממדית:
מקדם ההתפשטות התרמית של סגסוגת אלומיניום 7075 (23.6×10⁻⁶/°C) גבוה מזה של פלדה. בסביבות עם שינויי טמפרטורה משמעותיים, יש לשקול פיצוי ממדי, או לבצע עיבוד עדין בתנאי סדנה בטמפרטורה קבועה.
3.6 מגמות וסיכויים בתעשייה:
ככל שרובוטים רפואיים נעים להיות קלים יותר, קטנים יותר וחכמים יותר, היישום של סגסוגת אלומיניום 7075 מתרחב מחלקים מבניים למגוון רחב יותר של תחומים. מגמות עתידיות כוללות:
- החלפת חומר מרוכב: פיתוח של חומרים מרוכבים 7075 מחוזקים בסיבי פחמן. צפוי כי הדבר ישפר עוד יותר את החוזק הסגולי ואת העמידות בפני עייפות.
- ייצור תוספים: הבשלת טכנולוגיית הדפסה תלת-ממדית מסגסוגת אלומיניום 7075. זה יאפשר מבנים מורכבים יותר המותאמים לטופולוגיה ושתלים מותאמים אישית.
- פונקציונליות פני השטח: באמצעות חמצון מיקרו-קשת, טיפול במשטחים בלייזר וטכנולוגיות אחרות, ניתן להעניק למשטחי 7075 פונקציות ביולוגיות אנטיבקטריאליות ואנטי-תרומבוטיות.
4. תהליכי עיבוד שבבי עבור חומר 7075 ברובוטים רפואיים
סגסוגת אלומיניום 7075 נמצאת בשימוש נרחב בייצור חלקי רובוטים רפואיים. חוזקה הגבוה ותכונותיה הקלות הופכות אותה לבחירה אידיאלית עבור מעטפות מפרקים של רובוטים כירורגיים, מסגרות שלד חיצוני לשיקום וחלקי מבנה ניווט אורתופדיים. כדי להשיג עיבוד שבבי בדיוק גבוה של חומר 7075, ארבעת התהליכים הבאים הם שיטות מרכזיות:
4.1 כרסום CNC
כרסום CNC הוא שיטת העיבוד החשובה ביותר עבור חלקי סגסוגת אלומיניום 7075, ומתאימה לרכיבים מבניים מורכבים כגון בתי חיבור, סוגרי חיישנים ומחברי מסגרת. החוזק הגבוה של 7075 פירושו כוח חיתוך גדול יחסית, ולכן יש לבחור בכלי מכונה בעלי קשיחות גבוהה וכלי חיתוך מסגסוגת קשה חדים. במהלך תהליך הכרסום, יש להשתמש בקצב הזנה גדול בשלב העיבוד הגלם כדי להסיר במהירות את התוספת, אך יש לשלוט בחום החיתוך כדי למנוע שחיקה של הכלי. במהלך שלב הגימור, איכות פני השטח מובטחת על ידי אימוץ אסטרטגיה של עומק חיתוך נמוך ומהירות סיבוב גבוהה, וחספוס משטח ההרכבה של המפתח יכול להגיע ל-Ra 0.8-1.6 מיקרומטר. עבור קליפות בעלות דופן דקה, יש לאמץ אסטרטגיית חיתוך סימטרית כדי למנוע עיוות של חומר העבודה, ויש לשחרר בהדרגה את המאמץ הפנימי באמצעות תהליכי חצי-גימור מרובים.
4.2 עיבוד שבבי רב-צירי
למארז המפרקים ולסוגרי אפקטור הקצה של רובוטים רפואיים יש לעתים קרובות משטחים מעוקלים מורכבים ומאפיינים לא סדירים, המחייבים שימוש במרכזי עיבוד שבבי בעלי קישוריות של 4 צירים או 5 צירים כדי להשלים עיבוד רב-משטחי בהידוק אחד. עיבוד שבבי בעל חמישה צירים יכול לבטל את השגיאות המצטברות הנגרמות על ידי סיבובים מרובים בעיבוד שבבי תלת-צירי מסורתי, ובכך להבטיח את הקואקסיאליות של חור המיסב ואת דיוק המיקום של משטח ההתקנה. בעת ביצוע עיבוד שבבי רב-צירי על סגסוגת אלומיניום 7075, יש לשים לב לאופטימיזציה של נתיב הכלי כדי למנוע סימני רעידות פני השטח או סדקים בכלי הנגרמים משינויים פתאומיים בכיוון החיתוך.
4.3 קידוח מדויק
ישנם מספר רב של חורים מדויקים בחלקים רפואיים, המשמשים להתקנת מיסבים, מיקום חיישנים וחיבורי הברגה. קידוח מדויק של 7075 דורש שליטה קפדנית על סבולת קוטר החור (בדרך כלל ±0.01 מ"מ) ועל חספוס דופן החור. יש לאמץ תהליכי חיתוך או קידוח כדי להבטיח את עקביות קוטר החור. במהלך עיבוד חורים עמוקים, יש להשתמש בקידוח ניקוב עם סירקולציה להסרת שבבים בשילוב עם קירור פנימי בלחץ גבוה כדי למנוע חסימה של שבבים ונזק לדופן החור.
| התַהֲלִיך | נקודות בקרה מרכזיות | טווח סובלנות |
| כרסום CNC | דפורמציה של דופן דקה, איכות פני השטח | ± 0.01-0.05mm |
| CNC מפנה | עגלגלות, קונצנטריות | ± 0.005mm |
| עיבוד שבבי רב צירי | דיוק מיקום, איכות פני השטח | ± 0.01mm |
| קידוח דיוק | עקביות קוטר חור, חספוס | ± 0.01mm |
5. עיבוד לאחר עיבוד של חומר 7075 ברובוטים רפואיים
לאחר עיבוד שבבי CNC, חלקי סגסוגת אלומיניום 7075 דורשים בדרך כלל סדרה של שלבי עיבוד לאחר מכן. אלה משפרים את עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה, איכות פני השטח ותאימות ביולוגית. זה עומד בדרישות המחמירות של רובוטים רפואיים לאמינות ארוכת טווח ובטיחות במגע אנושי.
5.1 אנודיזציה קשה
אנודיזציה קשה היא שיטת הטיפול הנפוצה והחשובה ביותר לאחר השימוש בחלקים רפואיים מסוג 7075.
עקרון התהליך:
החלק משמש כאנודה ועובר חמצון אלקטרוליטי באלקטרוליט של חומצה גופרתית ליצירת שכבה קרמית צפופה של תחמוצת אלומיניום (Al₂O₃) על פני השטח.
פרמטרים עיקריים:
- עובי שכבת תחמוצת: > 15 מיקרומטר (סטנדרט לרכיבים מבניים רפואיים), ויכול להגיע ל-40-60 מיקרומטר באזורים עם בלאי בעוצמה גבוהה
- קשיות פני השטח: היא יכולה להגיע ל-400-600HV, שהיא גבוהה בהרבה מזו של המצע (כ-150HBW).
- עמידות בפני קורוזיה: בדיקת ריסוס המלח יכולה להימשך למעלה מ-500 שעות ללא קורוזיה גלויה
הערך של רובוטים רפואיים:
- משפר משמעותית את עמידות הבלאי של בית המפרק ומשטח המסגרת, ועומד בפני שחיקה של מיליוני תנועות
- עמיד בפני שחיקה כימית של חומרי חיטוי בחדרי ניתוח (חומרי חיטוי המכילים כלור, אלכוהול, מי חמצן)
- המבנה הנקבובי של שכבת התחמוצת יכול לשמש בסיס טוב לצבעים או ציפויי סיכה.
אמצעי זהירות: אנודייז קשה יגדיל מעט את גודל החלקים (כ-50% מעובי השכבה גדל החוצה ו-50% חודר פנימה). עבור משטחי חיבור מדויקים, יש לשמור על מרווח עיבוד של 0.02-0.05 מ"מ.
5.2 חמצון מיקרו-קשת (MAO)
חמצון מיקרו-קשת היא טכנולוגיית טיפול פני שטח מתקדמת יותר מאשר אנודיזציה קשה, ויישומה על חלקים רפואיים 7075 הולך וגדל בהדרגה.
תכונות תהליך:
- עובי שכבת התחמוצת יכול להגיע ל-100-200 מיקרומטר, פי 2-4 מזה של אנודייז קשה.
- קשיות פני השטח יכולה להגיע ל-1500-2000HV, מתקרבת לרמה הקרמית
- שכבת התחמוצת מחוברת באופן מטלורגי למצע, עם חוזק הדבקה גבוה במיוחד, ואינה קלה לקילוף.
יישום רפואי:
- בתי מיסב חיבור ופיני איתור עם דרישות עמידות גבוהות במיוחד בפני שחיקה
- רכיבים מבניים חשופים אשר צריכים לעמוד בחיטוי חוזר וניקוי מכני
- ניתן להשתמש בו כנשא לציפויים אנטיבקטריאליים (חמצון מיקרו-קשת עמוס כסף), ומעניק למשטח פונקציות אנטיבקטריאליות פעילות.
מגבלה: פני השטח מחוספסים יחסית לאחר חמצון מיקרו-קשת (Ra 1.0-2.0 מיקרומטר), ויש צורך להעריך האם נדרשת ליטוש עדין או ליטוש לאחר מכן בהתבסס על תפקוד החלק.
5.3 ליטוש כימי ואלקטרופוליש
עבור חלקים 7075 הבאים במגע עם עור אנושי או רקמות רכות, חלקות פני השטח משפיעה ישירות על נוחות הלבישה ונוחות הניקוי.
השוואת תהליכים:
| התַהֲלִיך | עיקרון | אפקט פני השטח | יישום רפואי |
| ליטוש כימי | תמיסה כימית ממיסה בליטות מיקרו-על פני השטח | רא יכול להגיע ל-0.2-0.4 מיקרומטר | המשטחים הפנימיים של שלדים חיצוניים המגיעים עם העור |
| אלקטרופוליש | המסה אלקטרוכימית, מסירה שכבה מושפעת מעיבוד שבבי | רא יכול להגיע ל-0.05-0.1 מיקרומטר | ידיות למכשירים כירורגיים, בתי חיישנים |
ערך עבור רובוטים רפואיים:
- מסיר סימני עיבוד וקוצצים זעירים. מפחית נקודות חיבור חיידקים.
- מפחית חיכוך עור. משפר את נוחות הלבישה.
- אלקטרופוליש מסיר שכבות מאמץ שיוריות וסדקים זעירים כתוצאה מחיתוך. משפר את אורך החיים עקב עייפות.
5.4 טיפולי פסיבציה ואיטום
טיפולי פסיבציה ואיטום הם תהליכים משלימים הכרחיים לאחר אנודייז או חמצון מיקרו-קשת.
טיפול איטום: איטום במים חמים, קיטור או מלחי ניקל/קובלט ממלא את המיקרו-נקבוביות של שכבת התחמוצת, משפר עוד יותר את עמידות הקורוזיה ומונע שינוי צבע. חלקים רפואיים משתמשים בדרך כלל באיטום במים חמים או בקיטור כדי למנוע סיכוני תאימות ביולוגית משאריות מלחי מתכות כבדות.
טיפול פסיבציה: פסיבציה כימית מתבצעת על משטחים שאינם מחומצנים של 7075 (כגון משטחי חיבור מדויקים וחורים עם הברגה) ליצירת שכבת פסיבציה דקה וצפופה, המונעת קורוזיה ממגע.
5.5 ציפויים
| סוג ציפוי | פונקציה | יישום טיפוסי |
| ציפוי PTFE | הפחתת חיכוך, שימון עצמי | משטחי הזזה של המפרקים |
| ציפוי DLC | קשיות גבוהה במיוחד, חיכוך נמוך | משטחי חיבור תנועה מדויקים במיוחד |
| ציפוי אנטיבקטריאלי המכיל כסף | הורג באופן פעיל חיידקים על פני השטח | ידיות לציוד שיקום, משטחי מגע |
| ציפוי פוליאוריטן ברמה רפואית | משפר את תחושת המישוש, בידוד חשמלי | המשטחים החיצוניים של חלק כף היד |
לחומר 7075 עצמו אין תכונות אנטיבקטריאליות. בתרחישים הדורשים אנטיבקטריאלי פעיל או פונקציונליזציה של פני השטח, יש צורך בציפויים.
דרישה רפואית: כל הציפויים חייבים לעבור בדיקות ביו-תאימות ISO 10993. זה מבטיח שלא ישחררו חומרים ציטוטוקסיים.
5.6 בדיקת איכות ואימות
לאחר הטיפול, 7075 חלקים רפואיים חייבים לעבור את הבדיקות הבאות לפני עזיבתם את המפעל:
5.6.1 בדיקת איכות ציפוי
מדידת עובי שכבת התחמוצת:
עובי שכבת התחמוצת נמדד באמצעות זרמי מערבולת או שיטות מטלוגרפיות כדי להבטיח שהוא מעל 15 מיקרון.
בדיקת קשיות:
בדיקת קשיות מיקרו-ויקרס למדידת קשיות פני השטח
בדיקת הידבקות:
מבחן חיתוך צולב או מבחן נפילה לאימות הידבקות הציפוי
5.6.2 אימות עמידות בפני קורוזיה
בדיקת ריסוס מלח:
באופן כללי, אין צורך בקורוזיה גלויה למשך ≥168 שעות (בהתאם ל-ASTM B117)
בדיקת מחזור עיקור:
הדמיית עיקור בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה וטבילה בחומר חיטוי כימי כדי לאמת את יציבות פני השטח.
5.6.3 מדידת מידות מחדש
לעיבוד לאחר מכן עשויה להיות השפעה קלה על הגודל
יש למדוד מחדש את משטחי החיבור המרכזיים באמצעות מכונת מדידת קואורדינטות CMM.
5.6.4 מדידת מידות מחדש
לעיבוד לאחר מכן עשויה להיות השפעה קלה על הגודל. יש למדוד מחדש את משטחי החיבור המרכזיים באמצעות מכונת מדידת קואורדינטות.
ודא ששינויי המידות נמצאים בטווח הסבילות לפני ההרכבה.
6למה לבחור ב-NOBLE כחברה שלך?r רפואי חלקים יַצרָן?
NOBLE היא חברת מתכת מוסמכת עם למעלה מ-12 שנות ניסיון בייצור רכיבי מתכת באיכות גבוהה.
ממיקומינו בשנג'ן, סין, אנו מספקים עיבוד יריעות מתכת ורכיבים מכניים מדויקים לתעשיות הרכב, הרובוטיקה והרפואה. מאז 2012, אנו משמשים כשותפים מהימנים עבור יצרני רכיבים לרכבים תעשייתיים וחלקי רובוטים, ומציעים מסלול ייצור מלא, החל מעיבוד ראשוני ועד לחלקים מוגמרים.
מה שמייחד אותנו הוא המיקוד שלנו בחדשנות טכנולוגית ובשיפור מתמיד. על ידי שילוב אוטומציה מתקדמת עם אומנות מקצועית, אנו מבטיחים שכל רכיב עומד בתקני איכות מחמירים. המתקנים שלנו מוסמכים לתקן ISO 9001 ו-ISO 13485, מה שמחזק את מחויבותנו לניהול איכות, אחריות סביבתית ובטיחות במקום העבודה.
זה נותן לחברות כמו שלך שותף אמין לרכיבים עקביים ובעלי דיוק גבוה, עקיבות מלאה ועמידה מלאה בתקנים בינלאומיים. החל מייצורי מתכת מורכבים ועד רכיבים מכניים לשימושים תובעניים, הצוות שלנו מצויד לעמוד ביעדי הייצור שלך.
F & Q
1. מה הכי טוב סגסוגת אלומיניום לעיבוד שבבי CNC?
אלומיניום 6082 הוא בעל החוזק הגבוה ביותר בסדרת 6000, ובסך הכל, סגסוגת מסחרית בעלת חוזק בינוני. בצורת לוח, הוא הפך לסגסוגת האלומיניום הנפוצה ביותר המעובדת במכונה CNC בשל עלותה הנמוכה ויכולת העיבוד הטובה שלה, כאשר יעילות גבוהה ניתנת להשגה בקלות.
2. מהם היישומים של סגסוגת אלומיניום 7075?
7075 מכונה גם סגסוגת "בדרגת מטוסים" משום שהיא מכילה אחת מסגסוגות האלומיניום בעלות החוזק הגבוה ביותר בשוק. היא משמשת לחלליות, מטוסים, טילים ויישומי הגנה אחרים.
3. האם אלומיניום 7075 קשה יותר לעיבוד מאשר אלומיניום 6061?
כן. 7075 עובד היטב עם מכונה, אך חוזקו הגבוה יותר יכול להגביר את שחיקת הכלים בהשוואה ל-6061.
4. האם ניתן לרתך אלומיניום 7075?
7075 אינו מומלץ בדרך כלל לריתוך מכיוון שריתוך יכול להפחית תכונות מכניות ולהגביר את הסיכון לסדקים.
5. מדוע סגסוגת אלומיניום 7075 נמצאת בשימוש נרחב בתחום המכשור הרפואי כיום?
סגסוגת אלומיניום 7075 מתאפיינת בחוזק ספציפי יוצא דופן, המשלבת חוזק גבוה וקלות משקל. היא תומכת בעיבוד שבבי CNC מדויק ועומדת בפני עיקור חוזר לאחר טיפול פני השטח, ונמצאת בשימוש נרחב עבור מבנים בעלי עומס גבוה של רובוטים ומכשירים רפואיים.
