一种腹壁切割机械手

文档序号:31346756发布日期:2022-08-31 11:53阅读:35来源:国知局

1.本发明涉及医疗器械领域,具体涉及一种腹壁切割机械手。


背景技术:

2.随着自动化技术在临床医疗领域的研究和进步,手术过程中已逐步开始运用医疗机械手,由于这种机械手可以进行只有熟练医生才能完成的手术,这使得机械手在医用领域存在巨大的应用前景。然而,精细的医疗机械手制作成本昂贵,而耐腐蚀性能和耐磨性能直接决定了机械手的使用寿命,所以,有必要研究一种耐腐蚀性能和耐磨性能优秀的医疗机械手。


技术实现要素:

3.针对现有技术存在的问题,本发明旨在提供一种腹壁切割机械手,该腹壁切割机械手具有优异的耐腐蚀性能和耐磨性能。
4.本发明提供了一种腹壁切割机械手,所述腹壁切割机械手由混合粉末对不锈钢衬底材料进行表面改性处理后得到,所述混合粉末由40-50重量份zrc、10-15重量份al、10-29重量份b、40-50重量份fe组成。
5.优选地,所述表面改性处理包括液氮深冷处理。
6.优选地,所述表面改性处理包括:
7.依次对衬底材料进行除油、酸洗、抛光、清洗并烘干待用;
8.选用激光熔覆工艺对衬底材料进行表面改性,熔覆过程的激光功率为1000-1200w,扫描速度为300-320mm/min,送粉速度为10-12g/min,氩气流量8-10l/min,光斑直径2-2.5mm,熔覆工艺采用同步送粉法;
9.将表面改性后的衬底材料浸泡在液氮中进行深冷处理,处理120-150分钟后取出。
10.优选地,除油选用15%的氢氧化钠溶液,酸洗选用20%的盐酸溶液,抛光在包含氧化铝微粒的抛光液中进行,清洗选用乙醇溶液并配合超声波进行,烘干在氮气条件下进行。
11.优选地,熔覆过程的激光功率为1000w,扫描速度为300mm/min,送粉速度为10g/min,氩气流量10l/min,光斑直径2mm。
12.本发明选用激光熔覆工艺和液氮深冷处理对腹壁切割机械手的衬底材料进行表面改性,其中激光熔覆选用由40-50重量份zrc、10-15重量份al、10-29重量份b、40-50重量份fe组成的混合粉末通过同步送粉法在衬底表面制备复合熔覆层,而后在液氮条件下深冷处理120-150min,以进一步提高机械手的耐磨性能。
具体实施方式
13.下面通过具体实施例来验证本发明的技术效果,但是本发明的实施方式不局限于此。
14.实施例1
15.以不锈钢作为衬底材料,通过机械加工将其切割为合适的大小;
16.依次对衬底材料进行除油、酸洗、抛光、清洗并烘干待用,其中,除油选用15%的氢氧化钠溶液,酸洗选用20%的盐酸溶液,抛光在包含氧化铝微粒的抛光液中进行,清洗选用乙醇溶液并配合超声波进行,烘干在氮气条件下进行;
17.选用激光熔覆工艺对衬底材料进行表面改性,熔覆过程的激光功率为1000w,扫描速度为300mm/min,送粉速度为10g/min,氩气流量10l/min,光斑直径2mm,熔覆工艺采用同步送粉法,熔覆粉末原料为40重量份zrc、10重量份al、10重量份b和40重量份fe;
18.将表面改性后的衬底材料浸泡在-196℃的液氮中进行深冷处理,处理120分钟后取出。
19.实施例2
20.以不锈钢作为衬底材料,通过机械加工将其切割为合适的大小;
21.依次对衬底材料进行除油、酸洗、抛光、清洗并烘干待用,其中,除油选用15%的氢氧化钠溶液,酸洗选用20%的盐酸溶液,抛光在包含氧化铝微粒的抛光液中进行,清洗选用乙醇溶液并配合超声波进行,烘干在氮气条件下进行;
22.选用激光熔覆工艺对衬底材料进行表面改性,熔覆过程的激光功率为1000w,扫描速度为300mm/min,送粉速度为10g/min,氩气流量10l/min,光斑直径2mm,熔覆工艺采用同步送粉法,熔覆粉末原料为40重量份zrc、10重量份al、13重量份b和40重量份fe;
23.将表面改性后的衬底材料浸泡在-196℃的液氮中进行深冷处理,处理120分钟后取出。
24.实施例3
25.以不锈钢作为衬底材料,通过机械加工将其切割为合适的大小;
26.依次对衬底材料进行除油、酸洗、抛光、清洗并烘干待用,其中,除油选用15%的氢氧化钠溶液,酸洗选用20%的盐酸溶液,抛光在包含氧化铝微粒的抛光液中进行,清洗选用乙醇溶液并配合超声波进行,烘干在氮气条件下进行;
27.选用激光熔覆工艺对衬底材料进行表面改性,熔覆过程的激光功率为1000w,扫描速度为300mm/min,送粉速度为10g/min,氩气流量10l/min,光斑直径2mm,熔覆工艺采用同步送粉法,熔覆粉末原料为40重量份zrc、10重量份al、17重量份b和40重量份fe;
28.将表面改性后的衬底材料浸泡在-196℃的液氮中进行深冷处理,处理120分钟后取出。
29.实施例4
30.以不锈钢作为衬底材料,通过机械加工将其切割为合适的大小;
31.依次对衬底材料进行除油、酸洗、抛光、清洗并烘干待用,其中,除油选用15%的氢氧化钠溶液,酸洗选用20%的盐酸溶液,抛光在包含氧化铝微粒的抛光液中进行,清洗选用乙醇溶液并配合超声波进行,烘干在氮气条件下进行;
32.选用激光熔覆工艺对衬底材料进行表面改性,熔覆过程的激光功率为1000w,扫描速度为300mm/min,送粉速度为10g/min,氩气流量10l/min,光斑直径2mm,熔覆工艺采用同步送粉法,熔覆粉末原料为40重量份zrc、10重量份al、25重量份b和40重量份fe;
33.将表面改性后的衬底材料浸泡在-196℃的液氮中进行深冷处理,处理120分钟后取出。
34.实施例5
35.以不锈钢作为衬底材料,通过机械加工将其切割为合适的大小;
36.依次对衬底材料进行除油、酸洗、抛光、清洗并烘干待用,其中,除油选用15%的氢氧化钠溶液,酸洗选用20%的盐酸溶液,抛光在包含氧化铝微粒的抛光液中进行,清洗选用乙醇溶液并配合超声波进行,烘干在氮气条件下进行;
37.选用激光熔覆工艺对衬底材料进行表面改性,熔覆过程的激光功率为1000w,扫描速度为300mm/min,送粉速度为10g/min,氩气流量10l/min,光斑直径2mm,熔覆工艺采用同步送粉法,熔覆粉末原料为40重量份zrc、10重量份al、29重量份b和40重量份fe;
38.将表面改性后的衬底材料浸泡在-196℃的液氮中进行深冷处理,处理120分钟后取出。
39.对比例1
40.以不锈钢作为衬底材料,通过机械加工将其切割为合适的大小;
41.依次对衬底材料进行除油、酸洗、抛光、清洗并烘干待用,其中,除油选用15%的氢氧化钠溶液,酸洗选用20%的盐酸溶液,抛光在包含氧化铝微粒的抛光液中进行,清洗选用乙醇溶液并配合超声波进行,烘干在氮气条件下进行;
42.选用激光熔覆工艺对衬底材料进行表面改性,熔覆过程的激光功率为1000w,扫描速度为300mm/min,送粉速度为10g/min,氩气流量10l/min,光斑直径2mm,熔覆工艺采用同步送粉法,熔覆粉末原料为40重量份zrc、10重量份al、3重量份b和40重量份fe;
43.将表面改性后的衬底材料浸泡在-196℃的液氮中进行深冷处理,处理120分钟后取出。
44.对比例2
45.以不锈钢作为衬底材料,通过机械加工将其切割为合适的大小;
46.依次对衬底材料进行除油、酸洗、抛光、清洗并烘干待用,其中,除油选用15%的氢氧化钠溶液,酸洗选用20%的盐酸溶液,抛光在包含氧化铝微粒的抛光液中进行,清洗选用乙醇溶液并配合超声波进行,烘干在氮气条件下进行;
47.选用激光熔覆工艺对衬底材料进行表面改性,熔覆过程的激光功率为1000w,扫描速度为300mm/min,送粉速度为10g/min,氩气流量10l/min,光斑直径2mm,熔覆工艺采用同步送粉法,熔覆粉末原料为40重量份zrc、10重量份al、50重量份b和40重量份fe;
48.将表面改性后的衬底材料浸泡在-196℃的液氮中进行深冷处理,处理120分钟后取出。
49.对比例3
50.以不锈钢作为衬底材料,通过机械加工将其切割为合适的大小;
51.依次对衬底材料进行除油、酸洗、抛光、清洗并烘干待用,其中,除油选用15%的氢氧化钠溶液,酸洗选用20%的盐酸溶液,抛光在包含氧化铝微粒的抛光液中进行,清洗选用乙醇溶液并配合超声波进行,烘干在氮气条件下进行;
52.选用激光熔覆工艺对衬底材料进行表面改性,熔覆过程的激光功率为1000w,扫描速度为300mm/min,送粉速度为10g/min,氩气流量10l/min,光斑直径2mm,熔覆工艺采用同步送粉法,熔覆粉末原料为40重量份zrc、10重量份al、17重量份b和40重量份fe;
53.以下,发明人对实施例1-5和对比例1-3中样品的耐腐蚀性能和耐磨性能进行测
试,具体如下:
54.耐腐蚀性测试:采用电化学工作站在模拟体液中对各样品进行电化学测试,非工作面用指甲油封闭,在室温环境下进行测试;
55.耐磨性测试:采用cetr-3型摩擦磨损试验机评价各样品的耐磨性能,载荷为5n,摩擦副为直径5mm的gcr15钢球,摩擦频率为8hz,摩擦行程3mm,摩擦时间90min,并用电子天平称量磨损前后的质量以计算磨损量。
56.各样品的实验结果如表1所示,表中用“√”表示优秀,用
“○”
表示合格,用
“×”
表示不合格。其中,自腐蚀电流密度小于2.0*10-7a·
cm-2
评级为优秀,自腐蚀电流密度介于2.0*10-7a·
cm-2-5.0*10-7a·
cm-2
之间评级为合格,自腐蚀电流密度大于5.0*10-7a·
cm-2
评级为不合格;磨损量小于0.5mg评级为优秀,磨损量介于0.5-1.0mg之间评级为合格,磨损量大于1.0mg评级为不合格。
57.表1各样品实验数据
58.编号耐腐蚀性能磨损量实施例1
○○
实施例2√

实施例3√√实施例4√√实施例5√√对比例1√
×
对比例2
○×
对比例3√

59.以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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