بررسی چگونگی اثرگذاری پارامترهای فرآیند سوراخ‌کاری پلی متیل متاکریلات با استفاده از ابزارهای پوشش داده‌ شده

سوراخ‌کاری یکی از رایج‌ترین روش‌های جراحی بر روی استخوان انسان است که به‌منظور تثبیت استخوان‌های شکسته در کنار یکدیگر استفاده می‌شود. این فرآیند، به دلیل پیچیدگی ماده تحت ماشین‌کاری و حساسیت آن، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین روش‌های مکانیکی در مهندسی پزشکی شناخته می‌شود. پلی متیل متاکریلات، به دلیل داشتن خواص مکانیکی مشابه با بافت استخوان، گزینه‌ای مناسب برای جایگزینی استخوان در ایمپلنت‌های پزشکی محسوب می‌شود. افزایش نیروهای سوراخ‌کاری ممکن است به بافت استخوان یا ایمپلنت آسیب زده و مشکلات جدی و جبران‌ناپذیری ایجاد کند؛ بنابراین، بررسی عوامل موثر بر نیروهای سوراخ‌کاری این نوع مواد از اهمیت بالایی برخوردار است.در این مطالعه، تحلیل حساسیت و بهینه‌سازی نیروی محوری در فرآیند سوراخ‌کاری ارتوپدی با استفاده از ابزارهایی که با نانوپوشش نیترید تیتانیوم (به روش رسوب‌دهی فیزیکی) پوشش داده شده‌اند، مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی این پژوهش، ارتقای عملکرد و کارایی فرآیند از طریق بهینه‌سازی پارامترهایی همچون سرعت دوران ابزار، نرخ پیشروی، قطر ابزار، و استفاده از پوشش نیترید تیتانیوم است. با تحلیل داده‌های آزمایش‌ها، آنالیز حساسیت نیز انجام شده است. نتایج نشان می‌دهند استفاده از ابزارهای پوشش داده شده می تواند منجر به کاهش نیروهای سوراخ کاری شود.

investigating the effectiveness of polymethyl methacrylate drilling parameters using coated tools.

drilling is one of the most common surgical methods performed on human bones to stabilize fractured bones and hold them together. due to the complexity of the machined material and the sensitivity of the process، it is considered one of the most significant mechanical techniques in biomedical engineering. polymethyl methacrylate (pmma)، due to its mechanical properties similar to bone tissue، is regarded as a suitable alternative for bone in medical implants. however، increased drilling forces can damage bone tissue or implants، leading to severe and irreparable issues. therefore، studying the factors influencing drilling forces in such materials is of utmost importance.in this study، the sensitivity analysis and optimization of axial force in the orthopedic drilling process using tools coated with a nanostructured titanium nitride (tin) coating applied via physical vapor deposition (pvd) have been investigated. the primary objective of this research is to enhance the performance and efficiency of the process by optimizing parameters such as tool rotational speed، feed rate، tool diameter، and the use of the titanium nitride coating. sensitivity analysis was also conducted by analyzing experimental data. the results indicate that using coated tools can significantly reduce drilling forces.