Arbre en titane à usage médical : qualité et faux-rond

Arbre en titane à usage médical : la liste des nuances et le voile

Un arbre n'est pas une barre avec une étiquette différente. Une commande de barre est jugée sur la chimie, le diamètre et la longueur ; une commande d'arbre est jugée sur sa rectitude, sa rotation régulière et la quantité de matière restante pour la coupe de finition. Cette page couvre la liste des nuances imprimée dans son titre, les différentes nuances décrites dans son texte, et les chiffres de géométrie qui décident si un arbre en titane fonctionne dans un instrument médical.

Arbre, tige et barre sont trois commandes différentes

La même barre Gr5 peut quitter l'usine en tant que barre, être vendue en tant que tige et être acceptée en tant qu'arbre, car les mots décrivent une utilisation plutôt qu'un test. En pratique, une commande d'arbre ajoute trois exigences : la rectitude sur la longueur, le voile autour de l'axe central et une surface qui n'initiera pas de fissure au niveau du congé. Ce sont des éléments de géométrie et de finition, et ce sont ceux qui sont négligés lorsqu'un acheteur copie simplement une description de barre.

Le meulage est l'endroit où la plupart de ces éléments sont réglés. Un arbre meulé est normalement produit à partir d'une barre avec une tolérance de 0,3 à 0,5 mm par côté, meulé sans centre entre pointes de manière à corriger simultanément le diamètre et le voile, puis vérifié sur des cales en V avec un comparateur plutôt qu'à la main. Une barre tournée a une meilleure surface qu'une barre laminée mais elle suit la courbure du stock, donc une barre courbée produit un arbre courbé, aussi belle que soit la finition.

La liste des nuances dans le titre et la nuance dans le texte

Le titre de cette page liste Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Gr5, Gr12 et Gr7. La description ci-dessous parle ensuite de la nuance 6 Ti-5Al-2.5Sn, citant une température de service de 480 C, une résistance moyenne, une bonne soudabilité et aucune réponse au traitement thermique. Les tableaux de chimie et de traction plus bas comportent des colonnes pour Gr1, Gr2, Gr5, Gr7 et Gr12 uniquement. La nuance 6 n'a pas de colonne dans l'un ou l'autre tableau.

La nuance 6 est un alliage quasi alpha et sa description est exacte, mais elle ne fait pas partie de la gamme de stock à partir de laquelle cette page peut citer un tableau. La lecture prudente est que le texte est un contenu hérité et que les tableaux constituent l'offre. Une commande indiquant uniquement « selon votre page » est donc ambiguë, et la nuance inscrite sur le certificat de l'usine est la seule nuance que l'acheteur recevra réellement.

Gr7 dans le titre est écrit avec un point, Gr.7. C'est la même nuance que Gr7, qui est une chimie Gr2 avec 0,12 à 0,25 % de palladium ajouté. Elle a la même résistance à la traction de 345 MPa et la même limite élastique de 275 MPa que Gr2, donc elle achète une résistance à la corrosion et rien d'autre. Un concepteur qui spécifie Gr7 en attendant plus de résistance a mal lu le tableau.

Usage médical et le certificat qui le sous-tend

Le mot médical dans un titre de produit n'a pas de test derrière lui. Un arbre en titane qui entraîne un instrument chirurgical, guide une perceuse ou fait partie d'une pièce à main dentaire se trouve à l'extérieur du corps et peut légitimement être fabriqué à partir de barre industrielle B348. Un arbre qui est implanté, ou qui supporte une charge à l'intérieur du corps, nécessite F67 pour les nuances CP Gr1 à Gr4 ou F136 pour la nuance 23 ELI, et aucun de ces documents ne peut certifier une simple barre Gr5.

La liste standard sur cette page nomme B348, F67, F136 et AMS 4928 ensemble. Cette liste décrit ce que l'usine peut travailler, pas ce qu'une barre unique sera certifiée. Un acheteur doit demander que le certificat nomme une norme et une nuance sur la même ligne, et ne doit pas accepter un document qui liste quatre normes et laisse la nuance à déduire.

Rectitude, voile et jeu d'usinage

La rectitude est indiquée comme un écart sur une longueur, généralement en millimètres par mètre, et elle est mesurée sur une table de contrôle avec la barre supportée en deux points. Le voile est indiqué comme une lecture totale de l'indicateur autour de l'axe central et n'a de sens qu'après que l'arbre a été usiné entre pointes. Les deux chiffres ne sont pas interchangeables, et un fournisseur qui en cite un lorsque le dessin en demande un autre n'a pas répondu à la question.

La longueur est importante car un arbre long et élancé fléchit sous sa propre force de coupe. Une règle utile est de maintenir la longueur non supportée à environ six fois le diamètre pour une passe de finition sur du titane, et d'utiliser un lunette mobile au-delà. Le titane écrouit en surface, donc une passe qui frotte au lieu de couper augmentera la dureté de la couche même que la passe suivante doit enlever.

Notes de commande

Écrivez la nuance avec sa norme, le diamètre avec sa classe de tolérance, la rectitude et le voile, la longueur avec la coupe d'extrémité, l'état, la surface et le certificat. Sur cette page, la gamme de stock est de 3 à 350 mm dans le bloc d'attributs et de 0,8 à 500 mm dans le bloc de spécifications ; traitez le premier comme ce qui est proposé en stock et le second comme la capacité de l'usine, et commandez tout ce qui est en dehors de la gamme de stock comme une taille spéciale.

Le bloc d'attributs décrit également le matériau comme du titane pur. C'est vrai pour Gr1 et Gr2 et faux pour Gr5, Gr7 et Gr12, qui sont des alliages, et cela modifie la densité utilisée pour le poids : 4,51 g/cm3 pour les nuances CP contre 4,43 pour Gr5. Pour un arbre vendu au poids, la différence est faible sur une pièce et visible sur une palette, donc la nuance doit être fixée avant que le poids ne soit cité.

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