醫(yī)用鈦棒、醫(yī)用鈦材料的加工特性和發(fā)展應(yīng)用

鈦具有良好的生物相容性，因此被選作最理想的人體植入產(chǎn)品。十多年來(lái)，國(guó)際各國(guó)及中國(guó)的許多科研部分、醫(yī)學(xué)院、醫(yī)院等也作了許多的根底工作和臨床科研，從深度、廣度上承認(rèn)鈦為最理想的人體植入產(chǎn)品，這些年用鈦材作的人工股骨頭、人工腕關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、人工栽培牙、顱骨修補(bǔ)、心臟起搏器等已有數(shù)千例的記載，這些年的科研、盯梢、對(duì)比，迄今為止的報(bào)道中鈦是人體植入物最理想的產(chǎn)品。矯形裝置的設(shè)計(jì)需要符合骨骼和關(guān)節(jié)的復(fù)雜外形，因而這些零件的加工也很復(fù)雜。從鈦棒加工出來(lái)的這些裝置，需要切掉大量的材料，因而由于很多材料的切削性能指數(shù)低，使工序很昂貴。所以，一些零件鑄造成接近零件的終極外形，這經(jīng)常需要復(fù)雜且昂貴的夾具。

鈦6AL-4V ELI是用于制作胯關(guān)節(jié)、接骨螺釘、膝關(guān)節(jié)、板形骨或器官、假牙和外科設(shè)備的規(guī)范產(chǎn)品。可是，鈷鉻合金因?yàn)槠鋱?jiān)固、更嚴(yán)密的粒度和比鈦更潔凈，會(huì)越來(lái)越經(jīng)常運(yùn)用。加工鈦合金比加工鋼所需的切削力只稍微大一點(diǎn)，可是，鈦合金的冶金特性使其比適當(dāng)硬度的鋼更難于加工。鈦有一種加工硬化性，這種特性消除了切削刀具前面的固結(jié)金屬(卷邊)。這有助于加大加工中的剪切角，因此構(gòu)成薄的切屑，與切削刀具外表在適當(dāng)小的面積上觸摸。因?yàn)檫@加工硬化性，在刀具與工件運(yùn)動(dòng)觸摸中，進(jìn)給不該中止。這樣在加工中發(fā)生的大的支承力，結(jié)合在觸摸區(qū)由切屑所發(fā)生的摩擦力，致使在刀具部分區(qū)熱量大大添加。切削鈦所發(fā)生的熱量，不會(huì)很快散失，因?yàn)樗遣涣紝?dǎo)體。因此，大多數(shù)熱量會(huì)集在切削刃和刀具外表。大的承受力和熱量，在切削刃附近構(gòu)成月牙洼，致使刀具敏捷損壞。更糟的是，鈦合金在刀具的工作溫度下，有很強(qiáng)烈的傾向與刀具中的產(chǎn)品熔組成合金或復(fù)興化學(xué)改變，還有一種趨勢(shì)是當(dāng)切屑黏結(jié)到刀具切削刃上時(shí)，致使刀具外表?yè)p傷。當(dāng)?shù)毒唛_(kāi)始損壞時(shí)，這些艱難會(huì)加倍，因此，用于加工鈦及其合金的刀具應(yīng)當(dāng)認(rèn)真監(jiān)督，保證刀刃尖利，磨鈍前要進(jìn)行替換。加工鈦及鈦合金的經(jīng)歷是，假如在加工過(guò)程中，見(jiàn)到任何改變，就應(yīng)當(dāng)當(dāng)即換刀，因?yàn)楦淖円馕吨毒咭冣g了。另一個(gè)堅(jiān)持刀具尖利的原因是，當(dāng)用損壞或損壞的刀具切削時(shí)，鈦可能致使著火。當(dāng)焚燒時(shí)，金屬發(fā)生氧，因此火會(huì)自燃。所以，許多加工鈦的車間不報(bào)火災(zāi)，他們?cè)跈C(jī)床上配備救火體系。

鈦的彈性模數(shù)適當(dāng)?shù)停蠕摼哂懈邚椥?，因此在加工時(shí)會(huì)趨向于違背切削刀具，除非要堅(jiān)穩(wěn)健切削或用作適當(dāng)?shù)闹С帧＜?xì)長(zhǎng)的零件在刀具壓力下，趨向于偏轉(zhuǎn)，致使刀顫、刀具磨擦和工差的題目。通過(guò)加工經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為刀具全部體系的剛性很重要，要運(yùn)用尖利、準(zhǔn)確外形的刀具。由于這些壓力，引出新技術(shù)幫助制造醫(yī)療零件的車間應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)，加工性能生產(chǎn)這些復(fù)雜零件，精度非常高；電火花加工中的很多創(chuàng)新，使高質(zhì)量零件的生產(chǎn)更快，消除了很多老加工技術(shù)中固有的題目。

鈦?zhàn)鳛橐环N新式的產(chǎn)品，在中國(guó)的制藥工業(yè)、醫(yī)療器械、人體植入物等范疇的開(kāi)發(fā)、運(yùn)用不過(guò)近二十年的前史。但是，卻獲得了極大的成功，并取得了顯著的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益，縮短了中國(guó)與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家的差距。從七十年代以來(lái)，東北制藥總廠、山東新華制藥廠、武漢制藥廠率先在阿斯匹林、安乃近、咖啡因等商品出產(chǎn)中運(yùn)用鈦設(shè)備，不只處理了嚴(yán)重困擾公司出產(chǎn)和開(kāi)展的設(shè)備腐蝕問(wèn)題，并且使藥品的質(zhì)量大大提高。