El pulido por plasma como una nueva opción de pulido para reducir la rugosidad superficial de la aleación de titanio poroso para impresión 3D

Dado que el pulso interno de las estructuras porosas no puede ser pulido por la contaminación mecánica convencional, es necesario encontrar un método alternativo. La contaminación por plasma es un método de procesamiento respetuoso con el medio ambiente que es especialmente eficaz para piezas de trabajo mental con formas complejas. Para comenzar, coloque las piezas de trabajo de aleación de titanio separadas en la cesta de titanio sin que las diferentes piezas de trabajo se toquen entre sí.

Coloque la cesta de titanio en el horno de tratamiento térmico a temperatura ambiente y cierre la puerta del horno. Abra la válvula de gas para eliminar el aire y mantener el grado adecuado de vacío. Para configurar primero el proceso de tratamiento térmico, caliente el horno a 800 grados centígrados durante 1,5 horas y luego mantenga la temperatura durante dos horas antes de enfriar.

Después del tratamiento térmico, enfríe el horno a temperatura ambiente y llene el horno con aire. Una vez que el horno vuelva a la presión atmosférica como se ve en el panel, saque la pieza de trabajo de aleación de titanio porosa. Para obtener imágenes de las superficies de la pieza de trabajo con un microscopio confocal, coloque la pieza de trabajo en la plataforma de almacenamiento horizontalmente.

Mida la rugosidad media aritmética de la superficie o el parámetro RA. Seleccione un aumento de 2,5x y elija ancho para el modo en vivo. Para observar la situación general, haga clic en intensidad automática y vaya a un aumento de 5x.

Haga clic en Intensidad automática y establezca el modo en vivo en Comp. Seleccione el área de interés, haga clic en establecer primero en el punto más bajo y establecer el último en el punto más alto, y establezca la adquisición en normal. Después de unos cinco minutos, importe los resultados en un nuevo documento en el software ConfoMap ST8.

El RA es fácil de obtener en la tabla de parámetros de ConfoMap ST. Observe el estado general de la pieza de trabajo con un espejo quíntuple. Luego, cambie a un espejo de alta potencia y enfoque el campo de visión en un trabecular. Cuantificar el efecto de pulido por plasma por la AR de la pieza de trabajo antes del pulido por plasma.

Para pulir el plasma, use una solución de sulfato de amonio al 4% con pH entre 5.7 y 6.1 como electrolito. Coloque la superficie de la pieza de trabajo de aleación de titanio porosa que se va a pulir horizontalmente y fíjela en el accesorio. Luego, coloque el accesorio en la máquina pulidora de plasma.

Ajuste la corriente de pulido a 59 pares de amperios, el voltaje a 313 voltios y la temperatura del electrolito de pulido a 101.6 grados centígrados, y realice el pulido por plasma de acuerdo con estos parámetros. Después de realizar el pulido por plasma durante 90 segundos, saque el accesorio de la máquina de pulido por plasma. Luego, cambie ligeramente la posición del punto de sujeción donde la pieza de trabajo está fijada al accesorio.

No se produjo ninguna reacción electroquímica allí, ya que no estaba en contacto con la solución de pulido. Realice el pulido por plasma nuevamente durante 90 segundos y saque el accesorio de la máquina de pulido por plasma. Retire la pieza de trabajo del accesorio y colóquela en la máquina de limpieza ultrasónica con agua desionizada.

Ajuste la temperatura del agua a 30 grados centígrados y limpie la pieza de trabajo durante dos minutos. Después de dos minutos, saque la pieza de trabajo y sople el líquido residual con aire a alta presión. Después de completar el pulido por plasma, obtenga una imagen de las superficies utilizando microscopía electrónica de barrido y microscopía confocal de la misma manera que se demostró anteriormente.

Las imágenes de microscopía electrónica de barrido revelaron la diferencia en las morfologías superficiales de la pieza de trabajo de aleación de titanio porosa antes y después del pulido por plasma. Con un aumento de 30x y 100x, la superficie antes del pulido por plasma parecía más áspera. Cuando se magnificó a 500x, los polvos semifundidos y las capas de óxido ablativo observadas en la superficie de la aleación antes del pulido por plasma se encontraron en su mayoría ausentes después del pulido.

Curiosamente, el tamaño poroso y los diámetros trabeculares eran consistentes con el diseño incluso después del pulido. La totalidad y parte de la pieza de trabajo de aleación de titanio porosa se obtuvieron imágenes utilizando el microscopio confocal rotativo rápido. La rugosidad de la superficie en ambos casos era alta antes del pulido por plasma.

La rugosidad superficial de las estructuras porosas revelada por el RA, se reduce significativamente después del pulido. Esta tecnología ha explicado que las piezas de trabajo porosas de aleación de titanio pueden reducir la rugosidad de la superficie a través de la tecnología de contaminación por plasma. Se pueden realizar más estudios para determinar los parámetros óptimos.