دستگاه پرداختکاری اتوماتیک پروتزهای مفصل ران طراحی شد

به گزارش مجله بابلسر، به گزارش خبرنگاران به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، یحیی چوپانی دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر به سرپرستی دکتر محمدرضا رازفر و آقای دکتر محسن خواجه زاده برگزیده بیست و دومین جشنواره جوان خوارزمی و مجری طرح با عنوان دستگاه پرداختکاری اتوماتیک ایمپلنت های مفصل ران گفت: آرتروپلاستی کامل مفصل ران (THA) یکی از پیروز ترین جراحی های ارتوپدی در سراسر دنیاست که در آن پروتزهای مصنوعی جایگزین مفصل ران طبیعی می گردد.

دستگاه پرداختکاری اتوماتیک پروتزهای مفصل ران طراحی شد

جهت دریافت مشاوره خدمات تعرفه طراحی کاتالوگ دیجیتال از بهترین و مجربترین طراحان کشور همراه ما باشید. از طراحی تا چاپ کاتالوگ های تبلیغاتی حرفه ای را با بهترین قیمت از ما بخواهید.

وی اضافه نمود: در این جراحی، زبری سطح سر فمورال نقش بسیار مهمی در بهبود خواص تریبولوژیکی، بیولوژیکی، متالورژیکی، مکانیکی و شیمیایی پروتزهای مفصل ران دارد و علاوه بر این، نانو پرداختکاری اتوماتیک سر فمورال پروتزهای مفصل ران نه تنها برای فرآیندهای پرداختکاری سنتی و پیشرفته کار سخت و پر هزینه ای است، بلکه یکی از دغدغه های هر دو جوامع صنعتی و تحقیقاتی برای اتوماسیون است.

وی با تأکید بر اینکه این سناریو نیازمند طراحی، توسعه و راه اندازی تکنولوژی های جدید نانو پرداختکاری است، گفت: زیرا با توجه به پیشرفت های اخیر، هنوز سر فمورال پروتزهای مفصل ران به صورت دستی پولیشکاری می شوند.

اضافه نمود: به هرحال در پولیشکاری دستی نه تنها سلامت سطح، زبری سطح یکنواخت، دقت ابعادی و دقت شکل سر فمورال به خطر می افتد، بلکه فاقد اتوماسیون است.

چوپانی گفت: که پولیشکاری دستی یک کار بسیار خسته کننده، پرهزینه و وقت گیر است؛ بنابراین نه تنها درصد خطا بالا می رود بلکه راندمان و کیفیت پولیشکاری بستگی به مهارت و تجربه اپراتور دارد.

وی اضافه نمود: به طورکلی پولیشکاری دستی از منظر بهره وری چالش اساسی دارد. ازاین رو، هدف کار حاضر برطرف این چالش ها است. برای این مقصود، ابتدا دستگاه و روش پرداختکاری جریان ساینده (AFF) طراحی، توسعه و ساخته شده است. سپس، تکنیک ماکت معکوس سر فمورال به عنوان یک ابزار پرداختکاری مؤثر و کارآمد برای نانو پرداختکاری اتوماتیک سر فمورال پروتزهای مفصل ران گرید ASTMF138 (SS316L) پیشنهاد شده است.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان اینکه علاوه بر این، برای انجام آزمایش های تجربی، یک ابزار ماشین کاری انعطاف پذیر ساخته شده است، گفت: مطالعه میکروسکوپی SEM و AFM از مورفولوژی و توپوگرافی سطح نمونه ها نشان می دهد که طرح حاضر نه تنها جهت، خراش ها، شیارها و علائم پیشروی ناشی از فرآیند تراشکاری CNC روی بافت سطح سر فمورال را به طور قابل توجهی از بین برده است، بلکه یک سطح پرداخت فوق صیقل و یکنواختی تا محدوده 20.3 nm با کمترین انحراف معیار 2.24 به دست آمده است.

وی ادامه داد: پارامترهای توپوگرافی سطح سر فمورال Ra، Rq، Rp، Rv و Rt تحت شرایط تجربی؛ فشار اکستروژن 10 MPa، تعداد سیکل های پرداختکاری 100 و ساینده SiC با شماره مش 1000 به ترتیب به میزان 91.71%، 91.21%، 81.84%، 88.46% و 85.44% بهبود یافته اند. علاوه بر این، نتایج CMM نشان می¬دهد که برای سر فمورال انحراف شکل کروی تا محدوده 7 µm حاصل شده است. همچنین، نتایج بررسی عنصری XRF نشان می دهد که ترکیب شیمیایی سر فمورال قبل و بعد از پرداختکاری تغییر نکرده است.

چوپانی خاطر نشان کرد: از این رو، تکنولوژی به کار رفته در طرح حاضر به واسطه پرداختکاری اتوماتیک سر فمورال پروتزهای مفصل ران سبب افزایش بهره وری، دستیابی به زبری سطح یکنواخت و حفظ کرویت سر فمورال شده است.

وی اضافه نمود: دستگاه و روش ارائه شده نه تنها محدودیتی برای پرداختکاری قطعات از منظر هندسه، جنس و اندازه ندارد، بلکه به واسطه طراحی یک فیکسچر قابلیت پرداختکاری اتوماتیک چندین قطعه را به طور همزمان دارد، در نتیجه سبب اتوماسیون می گردد.

چوپانی در خاتمه خاطر نشان کرد: به طورکلی نتایج این مطالعه امیدبخش است و یافته های تجربی نشان داده اند تکنولوژی به کار رفته آینده بسیار امیدوارکننده ای در حوزه نانو پرداختکاری اتوماتیک قطعات صنعتی در صنایع پیشرفته همچون پزشکی، هوافضا، خودروسازی و دیگر صنایع دارد.

لازم به ذکر است: این طرح رتبه سوم پژوهش های کاربردی بیست و دومین جشنواره جوان خوارزمی را کسب کرد.

منبع: خبرگزاری مهر
انتشار: 24 اسفند 1399 بروزرسانی: 24 اسفند 1399 گردآورنده: babalaser.ir شناسه مطلب: 1315

به "دستگاه پرداختکاری اتوماتیک پروتزهای مفصل ران طراحی شد" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "دستگاه پرداختکاری اتوماتیک پروتزهای مفصل ران طراحی شد"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید