富士轻金属株式会社(董事长:中重贤治,总部:熊本县玉名郡)是富士腰带集团的成员公司,是独立行政法人国立先进工业技术研究所(会长:中钵良二,总部:东京都千代田区)先进制造工艺研究部合作,开发了镁合金高精度长细管挤压技术。
这次开发的挤出技术与常规不同舷窗骰子不带挤压模具心轴差距,我们已经能够制造米级长镁合金薄管,壁厚误差小于8%。与使用分流模挤压相比,用这种方法生产的细管具有均匀的材料结构、连续的材料流动且不夹带杂质,并且不仅可用作轻质框架。支架等医疗器械的基材。要求较高的尺寸精度和材料性能的可靠性。
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| 使用开发的挤压技术制造的长镁合金细管的外观照片 |
镁是所有实用金属中最轻的,具有优异的抗振性能。此功能对于设备框架和轴的材料此外,该元素在人体内含量丰富,细胞毒性较低。可生物降解有望成为生物材料尤其是生物可吸收支架的有前景的基础材料。
然而,由于镁的晶体结构导致其塑性加工性较低,因此很难用镁制造精密的长管。使用分流模挤压通常被认为是形成长空心管的有效方法,但其壁厚难以减薄且存在结构不均匀的问题。另外,固体挤压采用9444_9562|
因此,需要一种解决上述问题的高精度镁合金长细管的制造方法。因此,拥有使用各种镁合金的商业化大规模挤压成型技术的富士轻金属和一直在研究镁合金精密成型技术的产业技术研究院,共同开发了高精度镁合金长细管的制造方法。
所开发的挤压技术采用了在挤压模具和芯棒之间的间隙中产生材料连续流动的模具结构(图1右),以及加工条件润滑剂,我们实现了壁厚误差±4%以下的米级高精度长镁合金薄管的生产。此次市售合金(AZ合金、AM合金)、阻燃合金(AZX合金)、高强度合金(熊代耐热镁合金),制作了生物合金制成的高精度长细管,并证实每根管的壁厚误差最大小于4%,且内外表面均具有良好的表面精度(表1)。此外,还获得了均匀的结构,不含任何杂质(图2)。
另一方面,在使用分流口模具制造的挤压细管的横截面中(图 1 左),我们观察到挤压过程中材料流在分流口处分裂,然后在模具内合并而形成的接头(图 3)。此外,在接头中观察到材料结构的不均匀性,例如析出物。
此次开发的挤压技术,无论合金成分如何,都可以比传统方法以更少的步骤生产出材料性能稳定的细长管,因此不仅可用作轻量化部件,还可用作需要高精度和可靠性的支架等医疗器械的部件。
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图1挤压法示意图(左:分流模,右:开发的挤压技术) (箭头:物料流) |
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| 图2使用开发的挤压技术制造的细管(φ4毫米)的横截面照片 |
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| 图3使用分流模具制造的细管(φ4毫米)的横截面照片(箭头:接缝) |
| 表1各种合金和壁厚的薄管的壁厚误差和表面粗糙度的测量结果 |
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