تحلیل تجربی و بهینه سازی نیروی محوری در فرایند سوراخکاری ارتوپدی با استفاده از ابزار پوشش دهی شده با نانو پوشش نیترید تیتانیوم به روش رسوب دهی فیزیکی
- سال انتشار: 1401
- محل انتشار: مجله مهندسی ساخت و تولید، دوره: 9، شماره: 5
- کد COI اختصاصی: JR_IRANJME-9-5_006
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 259
نویسندگان
استادیار / دانشگاه صنعتی اراک
استادیار دانشکده مهندسی دانشگاه بوعلی سینا
گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک
چکیده
یکی از حساس ترین و پرکاربردترین فرآیندهای ماشینکاری در جراحی ها و مهندسی پزشکی، فرآیند سوراخکاری استخوان می باشد. در این فرآیند سعی برآن است تا نیروی محوری وارد بر بافت استخوان حین عمل جراحی کمینه شود. برای کاهش نیرو روش های مختلفی از جمله استفاده از انجتم فرآیند در حالت سرعت بالا، خنک کاری با گاز، نوسانات فراصوتی، تغییر جنس و هندسه ابزار و همچنین استفاده از ابزارهای پوشش دار مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مقاله بررسی اثر یک نوع نانو پوشش بر روی ابزار از جنس تیتانیوم نیتراید و بررسی اثر پارامترهای ورودی موثر بر روی رفتار نیرو در سوراخکاری ارتوپدی با در نظر داشتن الزامات پزشکی می باشد. در این پژوهش ماده پلیمری پلی متیل متاکریلات که خواصی نزدیک به استخوان دارد انتخاب و با ایجاد نانو پوشش از جنس تیتانیم نیترید بر روی ابزار، اثر سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار بر روی نیروی فرایند سوراخکاری با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ، مدل سازی و معادله رگرسیون خطی مرتبه دوم حاکم بر مدل استخراج شده است. همچنین مقادیر بهینه هریک از پارامترهای ورودی به منظور دستیابی به بهترین و کمینه ترین مقدار نیروی ایجاد شده در حین سوراخکاری ارتوپدی ارائه شده است. نتایج نشان داده است که ایجاد نانوپوشش تیتانیم نیترید باعث کاهش نیرو به مقدار ۴۰ درصد شده است. همچنین نیروی محوری با بیشترین مقدار سرعت برشی و کمترین مقدار سرعت پیشروی و در ابزارهای با قطر کمتر، کاهش قابل ملاحظه ای داشته است..کلیدواژه ها
ماشینکاری, سوراخکاری پلی متیل متاکریلات, نیرو, روش سطح پاسخ, نانو پوشش پزشکیاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.