مطالعه تاثیر پارامترهای فرآیند برنیشینگ بر زبری سطح، میکروسختی و خوردگی فولاد ایمپلنت زنگ نزن 316l ماشین کاری شده توسط فرآیند ماشین کاری تخلیه الکتریکی

امروزه انواع ایمپلنت ها با کاربرد های مختلف، جهت جایگزینی و یا حمایت از یک ساختار زیستی آسیب‌دیده مورد استفاده قرار می گیرند که از رایج ترین آنها می توان به ایمپلنت های دندانی و ارتوپدی اشاره نمود. با توجه به کاربرد گسترده فولاد زنگ نزن l316 در ساخت انواع ایمپلنت ها و بروز ترک و تنش های پسماند طی استفاده از فرآیند ماشین کاری تخلیه الکتریکی برای تولید این محصولات، بکارگیری روش های پرداخت موثر و با صرفه اقتصادی نظیر برنیشینگ، بر افزایش خواص سطحی و سازگاری این محصولات با بافت زنده تاثیرگذار است. در این پژوهش، پس از انجام فرآیند ماشین کاری تخلیه الکتریکی روی سطح نمونه و ساخت ابزار برنیشینگ ساچمه ای، عملیات برنیشینگ با تغییر پارامترهای ورودی و مطابق با آزمایش های طراحی شده با استفاده از نرم افزار مینی تب انجام شد و به این ترتیب، تاثیر متغیرهای نیروی برنیشینگ، سرعت پیشروی و تعداد عبور ابزار، بر خواص زبری سطح، میکروسختی و مقاومت به خوردگی سطح پایانی قطعه کار مورد بررسی قرار گرفت. طی بهینه سازی انجام شده به روش سطح پاسخ، مقدار بهینه برای زبری سطح، میکروسختی و نرخ خوردگی نمونه ها، به ترتیب، 0/108 میکرومتر، 435/34 ویکرز و 10^5 ×2/18 اهم، بدست آمد که در مقایسه با نمونه شاهد، زبری سطح نمونه ها در حدود 97% کاهش یافته و میکروسختی و مقاومت نمونه ها در برابر خوردگی به ترتیب، در حدود 2 و 11 برابر افزایش یافته است.

Study of the effect of burnishing process on the surface roughness, micro hardness and corrosion of 316 L stainless steel implant machined by the electrical discharge machining process

Today, a variety of implants with different applications are used to replace or support a damaged biological structure, the most common of which are dental and orthopedic implants. Due to the widespread use of stainless steel 316 L in the manufacture of implants and the occurrence of cracks and residual stresses during the process of electrical discharge machining for the production of these products, the use of effective and economical polishing methods such as burnishing in It is effective in increasing the surface properties and compatibility of these products with living tissue. In this study, after performing the electrical discharge machining process on the surface of the sample and making the ball burnishing, the burnishing operations were performed by changing the input parameters and in accordance with the experiments designed using the mini tab software. Thus, the effect of variable burnishing force, feed speed and number of tool passes on surface roughness properties, microhardness and corrosion resistance of the final surface of the work piece were investigated. During the optimization of the response surface methodology, the optimal value for surface roughness, microhardness and surface corrosion rate of the samples were obtained, respectively, 0.108 mu;m, 435.34 Vickers and 2.18*105 respectively. Compared to the control sample, the surface roughness of the samples decreased by about 97% and the microhardness and corrosion resistance of the samples increased by about 2 and 11 times, respectively.