Polimento a plasma como uma nova opção de polimento para reduzir a rugosidade superficial da liga porosa de titânio para impressão 3D

Uma vez que o pulso interno de estruturas porosas não pode ser polido pela poluição mecânica convencional, um método alternativo precisa ser encontrado. A poluição por plasma é um método de processamento ecológico que é especialmente eficaz para peças de trabalho mental com formas complexas. Para começar, coloque as peças de liga de titânio separadas no cesto de titânio sem que as diferentes peças se toquem.

Coloque o cesto de titânio no forno de tratamento térmico à temperatura ambiente e feche a porta do forno. Abra a válvula de gás para remover o ar e manter o grau adequado de vácuo. Para definir o processo de tratamento térmico primeiro, aqueça o forno a 800 graus Celsius por 1,5 horas e, em seguida, mantenha a temperatura por duas horas antes de esfriar.

Após o tratamento térmico, resfriar o forno até a temperatura ambiente e enchê-lo de ar. Quando o forno retornar à pressão atmosférica vista no painel, retire a peça de liga de titânio porosa. Para obter imagens das superfícies da peça usando um microscópio confocal, coloque a peça na plataforma de armazenamento horizontalmente.

Medir a aritmética da superfície média rugosidade ou parâmetro RA. Selecione a ampliação de 2,5x e escolha wide para o modo ao vivo. Para observar a situação geral, clique em intensidade automática e vá para ampliação de 5x.

Selecione a área de interesse, clique em definir primeiro no ponto mais baixo e defina por último no ponto mais alto e defina a aquisição como normal. Após cerca de cinco minutos, importe os resultados para um novo documento no software ConfoMap ST8.

O RA é de fácil obtenção na tabela de parâmetros do ConfoMap ST. Observe o estado geral da peça de trabalho com um espelho de cinco vezes. Em seguida, mude para um espelho de alta potência e foque o campo de visão em um trabecular. Quantificar o efeito de polimento a plasma pelo RA da peça de trabalho antes do polimento a plasma.

Para polimento a plasma, utilizar como eletrólito solução de sulfato de amônio a 4% com pH entre 5,7 e 6,1. Coloque a superfície da peça de liga de titânio porosa a ser polida horizontalmente e fixe-a no acessório. Em seguida, coloque o acessório na máquina de polimento a plasma.

Ajuste a corrente de polimento para 59 pares de ampères, a tensão para 313 volts e a temperatura do eletrólito de polimento para 101,6 graus Celsius, e conduza o polimento a plasma de acordo com esses parâmetros. Depois de realizar o polimento a plasma por 90 segundos, retire o acessório da máquina de polimento a plasma. Em seguida, altere ligeiramente a posição do ponto de fixação onde a peça de trabalho está fixada ao acessório.

Nenhuma reação eletroquímica ocorreu lá, pois não estava em contato com a solução de polimento. Faça o polimento a plasma novamente por 90 segundos e retire o acessório da máquina de polimento a plasma. Retire a peça de trabalho do acessório e coloque-a na máquina de limpeza ultra-sônica com água deionizada.

Ajuste a temperatura da água em 30 graus Celsius e limpe a peça por dois minutos. Após dois minutos, retire a peça e exploda o líquido residual com ar de alta pressão. Após a conclusão do polimento a plasma, obter imagens das superfícies usando microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal da mesma forma demonstrada anteriormente.

As imagens de microscopia eletrônica de varredura revelaram a diferença nas morfologias superficiais da peça porosa de liga de titânio antes e após o polimento a plasma. Com aumentos de 30x e 100x, a superfície antes do polimento a plasma parecia mais rugosa. Quando ampliados para 500x, os pós semifundidos e as camadas de óxido ablativo observados na superfície da liga antes do polimento a plasma mostraram-se ausentes após o polimento.

Curiosamente, o tamanho poroso e os diâmetros trabeculares foram consistentes com o projeto mesmo após o polimento. A totalidade e parte da peça de liga porosa de titânio foram fotografadas usando o microscópio confocal rotativo rápido. A rugosidade superficial em ambos os casos foi alta antes do polimento a plasma.

A rugosidade superficial das estruturas porosas, revelada pelo AR, reduziu significativamente após o polimento. Essa tecnologia explicou que peças de liga porosa de titânio podem reduzir a rugosidade da superfície por meio da tecnologia de poluição por plasma. Novos estudos podem ser realizados para determinar os parâmetros ótimos.