專利名稱：提拉裝置及加工端部帶有連續(xù)或臺階錐度合金絲材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械提拉裝置及利用其加工超細(xì)金屬合金絲材的方法。
背景技術(shù)：
微創(chuàng)傷(或血管內(nèi))介入治療技術(shù)指在影像設(shè)備的引導(dǎo)下，利用穿刺釘、導(dǎo)絲、導(dǎo)管和支架等器械進(jìn)行的診斷與治療操作。該技術(shù)屬微創(chuàng)傷介入治療，無須開刀，只需局部麻醉，具有出血少、創(chuàng)傷少、并發(fā)癥少、安全可靠、術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)點。作為介入器械之一的導(dǎo)絲具有將導(dǎo)管經(jīng)皮引入血管或肌體的其他管腔的作用，而且是協(xié)助導(dǎo)管選擇性進(jìn)入細(xì)小血管分支或其他病變腔隙以及操作中更換導(dǎo)管的重要工具。端部帶有連續(xù)或臺階錐度的導(dǎo)絲在介入診斷與治療中有著廣泛的應(yīng)用，尤其是在介入神經(jīng)學(xué)、顱腔診斷與治療中。導(dǎo)絲遠(yuǎn)端帶有連續(xù)或臺階的錐度有助于通過狹窄、曲折的脈管系統(tǒng)。不銹鋼或鎳鈦合金是加工導(dǎo)絲的理想材料，因為它可以保證足夠的強度和彈性。但對這兩種絲材的機(jī)械加工比較困難，尤其是鎳鈦合金屈強比高、彈性模量低、回彈大、切削溫度高，很難進(jìn)行機(jī)械精加工，是一種難加工的合金。導(dǎo)絲加工的傳統(tǒng)方法是機(jī)械加工，一般采用的是無心研磨方法，但機(jī)械加工所用設(shè)備相對昂貴、加工成本較高，且磨削后會在合金表面留下加工硬化層，該層往往成為使用過程中引起失效的疲勞裂紋源。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前傳統(tǒng)導(dǎo)絲加工方法存在的設(shè)備昂貴、加工成本高及加工后的表面存在加工硬化現(xiàn)象等問題，本發(fā)明提供一種提拉裝置及加工端部帶有連續(xù)或臺階錐度合金絲材的方法。該方法采用提拉腐蝕加工導(dǎo)絲錐度的方法即絲材與有效的腐蝕加工溶液接觸，通過控制提拉速度和腐蝕加工溶液濃度及溫度來控制腐蝕速度，從而能控制絲材均勻地溶解，并沿絲材的長度方向上形成連續(xù)或具有臺階的錐度。
本發(fā)明的提拉裝置包括電機(jī)、絲杠、提拉運動器、對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置和支架，電機(jī)固定在支架的上端，支架的下端固定在臺面上，電機(jī)的輸入端與對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置的輸出端連通，電機(jī)的輸出軸與絲杠的上端連接，絲杠的下端固定在連軸器的盲孔中，提拉運動器通過螺母套在絲杠上。
本發(fā)明所涉及的端部帶有連續(xù)錐度的超細(xì)絲材的加工方法，依次包括以下步驟a、配制用于溶解合金的腐蝕加工溶液，控制腐蝕加工溶液的溫度為50～80℃；b、將絲材固定在上述提拉裝置上，通過對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置實現(xiàn)絲材在腐蝕加工溶液里的浸入與提出，控制提拉速度為0.15～0.3m/min，提拉5～12次，得到端部帶有一定連續(xù)錐度的絲材。
本發(fā)明所涉及的端部帶有臺階錐度的超細(xì)絲材的加工方法，它依次包括以下步驟a、配制用于溶解合金的腐蝕加工溶液，控制腐蝕加工溶液的溫度為50～80℃；b、將絲材固定在上述提拉裝置上，按照所需加工的臺階錐度尺寸將絲材浸入到腐蝕加工溶液中一定時間，得到所需尺寸后，用有足夠的耐蝕性、不起泡、不脫落、不滲漏、干燥溫度低(室溫)的保護(hù)膠涂敷已被加工部分，然后通過提拉腐蝕加工過渡臺階部分的錐度，即可得到一定尺寸的臺階錐度，控制提拉速度為0.15～0.3m/min，提拉5～12次。
本發(fā)明所述絲材為任何可用于人體植入或應(yīng)用于其他領(lǐng)域的金屬合金材，直徑一般在1mm以下。
本發(fā)明用以硝酸(HNO3)或鹽酸(HCl)為基的腐蝕劑作為不銹鋼超細(xì)絲材的腐蝕加工溶液，例如一種由體積比為50％的鹽酸和體積比為13％的硝酸組成的混合溶液對于大多數(shù)不銹鋼都是適合的。本發(fā)明用氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)和水(H2O)的混合溶液作為近等原子比鎳鈦合金絲材的腐蝕加工溶液。其中氫氟酸(HF)是促使近等原子比鎳鈦合金溶解的腐蝕劑，硝酸(HNO3)是氧化劑，可抑制氫的生成與提高表面粗糙度。
本發(fā)明涉及一套通過對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速，利用絲杠與螺母配合實現(xiàn)提拉的裝置，它可實現(xiàn)在腐蝕加工過程中對被加工絲材進(jìn)行可調(diào)的勻速或變速往復(fù)提拉。同時，為保證加工具有連續(xù)錐度的絲材，本發(fā)明通過對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置，可保證在提拉過程中不考慮能量損失、機(jī)械摩擦等因素，來實現(xiàn)提拉速度的動態(tài)勻速。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點所加工的端部帶有連續(xù)或臺階錐度的絲材，機(jī)械性能無明顯變化，加工后具有原始絲材或更好的表面粗糙度，且尺寸控制精度高，可作為最后加工工序。結(jié)果表明，本發(fā)明所述方法不僅能達(dá)到機(jī)械加工的效果，而且具有設(shè)備簡單易操作，加工成本低的特點，利于推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明提拉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實施方式
二中提拉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是具體實施方式
四所述一種端部帶有連續(xù)錐度導(dǎo)絲的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是具體實施方式
七所述一種端部帶有臺階錐度導(dǎo)絲的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一如圖1所示，本實施方式的提拉裝置由電機(jī)1、絲杠2、提拉運動器3、對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置4和支架7組成，電機(jī)1固定在支架7的上端，支架7的下端固定在臺面上，電機(jī)1的電輸入端與對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置4的輸出端連通，電機(jī)的輸出軸與絲杠2的上端連接，絲杠2的下端固定在固定體8的盲孔9中，提拉運動器3通過螺母套在絲杠2上。
工作原理通過電機(jī)1旋轉(zhuǎn)絲杠2，用螺母套在絲杠上的提拉運動器3通過絲杠2的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)提拉運動。電機(jī)1通過對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置4中的外圍反饋電路進(jìn)行控制，可對提拉的速度進(jìn)行勻速或變速的控制，通過對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置4中的單片機(jī)控制，可對提拉方向、次數(shù)進(jìn)行控制。
本實施方式所述裝置是可用于一切可通過化學(xué)腐蝕加工絲材錐度的提拉裝置。
具體實施方式
二如圖2所示，本實施方式與具體實施方式
一不同的是，在實際生產(chǎn)過程中還需一個腐蝕加工液槽6，腐蝕加工液槽6設(shè)置在被加工絲材5的上端懸掛在提拉運動器3上后其下端能垂直浸沒在腐蝕加工液槽6中的位置。
具體實施方式
三本實施方式為一種錐形遠(yuǎn)端部具有特定尺寸的近等原子比鎳鈦合金導(dǎo)絲的加工方法，它依次包括以下步驟a、在50-80℃的溫度范圍內(nèi)配制一定濃度的氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)與水(H2O)的混合溶液，其中氫氟酸的體積百分比一般不超過20％，硝酸的體積百分比一般在20-50％之間，用作腐蝕加工溶液。
b、如圖2所示，將絲材固定在一種利用以伺服電機(jī)為動力，帶動絲杠與螺母配合來實現(xiàn)提拉的裝置上，通過對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置來實現(xiàn)絲材在腐蝕加工溶液里的浸入與提出。利用提拉裝置在一定的速度下將被加工絲材在腐蝕加工溶液中提拉一定次數(shù)，即可得到遠(yuǎn)端具有特定尺寸的連續(xù)錐形鎳鈦合金導(dǎo)絲。通過控制腐蝕加工溶液的溫度、濃度與氫氟酸(HF)和硝酸(HNO3)的體積百分比和提拉的速度與次數(shù)，即可加工所需的任意遠(yuǎn)端尺寸的連續(xù)錐形。為了提高加工后鎳鈦合金絲材的表面粗糙度，一般采用5次以上的提拉次數(shù)。
本實施方式所述的鎳鈦合金絲材一般為直徑在1mm以下的超細(xì)絲材。
具體實施方式
四本實施方式為加工長度范圍在1500-3000mm、近端尺寸范圍在0.36-0.6mm，遠(yuǎn)端尺寸范圍在0.08-0.2mm的連續(xù)錐長為200mm的近等原子比鎳鈦合金絲材具體工藝參數(shù)腐蝕加工溶液為體積百分比為HF∶HNO3∶H2O＝1∶4∶5的混合溶液，腐蝕加工溶液初始溫度為50-80℃，提拉速度范圍為0.15-0.3m/min，提拉5-12次，導(dǎo)絲結(jié)構(gòu)如圖3所示。其他工藝條件與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
四不同的是，用以鹽酸和硝酸為基、初始溫度在50-80℃的混合溶液作為腐蝕加工溶液，加工長度范圍在1500-3000mm、近端尺寸范圍在0.36-0.6mm，遠(yuǎn)端尺寸范圍在0.08-0.2mm的連續(xù)錐長為200mm的超細(xì)不銹鋼絲材。
具體實施方式
六本實施方式為一種遠(yuǎn)端部具有特定尺寸錐臺的近等原子比鎳鈦合金導(dǎo)絲的加工方法，它依次包括以下步驟a、配制具體實施方式
三所述的腐蝕溶液；b、將遠(yuǎn)端部按照所需加工的長度浸入到腐蝕液里一定時間，得到所需尺寸后提出清洗并涂敷保護(hù)膠；c、按照具體實施方式
三所述的加工連續(xù)錐度的方法對鎳鈦合金絲材進(jìn)行過渡錐臺部分的錐度加工。
具體實施方式
七本實施方式為加工長度范圍在1500-3000mm、近端尺寸范圍在0.36-0.6mm、遠(yuǎn)端尺寸范圍在0.08-0.2mm、整體錐長200mm、過渡錐臺50mm的近等原子比鎳鈦合金絲材的具體工藝參數(shù)腐蝕加工溶液為體積百分比為HF∶HNO3∶H2O＝1∶4∶5的混合溶液，腐蝕加工溶液初始溫度為50℃，按照具體實施方式
四首先將絲材遠(yuǎn)端浸入腐蝕溶液150mm，在一定時間內(nèi)腐蝕加工遠(yuǎn)端部后提出清洗后涂敷保護(hù)膠，然后再次將絲材浸入腐蝕溶液按照具體實施方式
一所述方法加工遠(yuǎn)端150mm以上的50mm的錐臺部分。提拉速度范圍在0.15-0.3m/min，提拉5-12次。導(dǎo)絲結(jié)構(gòu)如圖4所示。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
七不同的是，用以鹽酸和硝酸為基、初始溫度在50-80℃的混合溶液作為腐蝕加工溶液，加工長度范圍在1500-3000mm、近端尺寸范圍在0.36-0.6mm、遠(yuǎn)端尺寸范圍在0.08-0.2mm、整體錐長200mm、過渡錐臺50mm的超細(xì)不銹鋼絲材。
本發(fā)明所述的加工端部帶有連續(xù)或臺階錐度近等原子比鎳鈦合金及不銹鋼絲材的提拉裝置及方法，也可用于加工其他一切金屬合金材質(zhì)可用于人體內(nèi)植入的導(dǎo)絲，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.提拉裝置，其特征在于所述裝置包括電機(jī)(1)、絲杠(2)、提拉運動器(3)、對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置(4)和支架(7)，電機(jī)(1)固定在支架(7)的上端，支架(7)的下端固定在臺面上，電機(jī)(1)的輸入端與對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置(4)的輸出端連通，電機(jī)(1)的輸出軸與絲杠(2)的上端連接，絲杠(2)的下端固定在固定體(8)的盲孔(9)中，提拉運動器(3)通過螺母套在絲杠(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提拉裝置，其特征在于所述裝置還包括腐蝕加工液槽(6)，腐蝕加工液槽(6)設(shè)置在被加工絲材(5)的上端懸掛在提拉運動器(3)上后其下端能垂直浸沒在腐蝕加工液槽(6)中的位置。
3.加工端部帶有連續(xù)錐度合金絲材的方法，其特征在于所述方法為a、配制用于溶解合金的腐蝕加工溶液，控制腐蝕加工溶液的溫度為50～80℃；b、將絲材固定在權(quán)利要求1所述提拉裝置上，通過對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置實現(xiàn)絲材在腐蝕加工溶液里的浸入與提出，控制提拉速度為0.15～03m/min，提拉5～12次，得到端部帶有一定連續(xù)錐度的絲材。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加工端部帶有連續(xù)錐度合金絲材的方法，其特征在于所述絲材為近等原子比鎳鈦合金導(dǎo)絲或不銹鋼絲材。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加工端部帶有連續(xù)錐度合金絲材的方法，其特征在于所述絲材為近等原子比鎳鈦合金導(dǎo)絲時，腐蝕加工溶液為氫氟酸、硝酸與水的混合溶液，其中氫氟酸的體積百分比為10～20％，硝酸的體積百分比為20～50％。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加工端部帶有連續(xù)錐度合金絲材的方法，其特征在于所述絲材為不銹鋼絲材時，腐蝕加工溶液為體積比為50％的鹽酸和體積比為13％的硝酸組成的混合溶液。
7.加工端部帶有臺階錐度合金絲材的方法，其特征在于所述方法為a、配制用于溶解合金的腐蝕加工溶液，控制腐蝕加工溶液的溫度為50～80℃；b、將絲材固定在權(quán)利要求1所述提拉裝置上，按照所需加工的臺階錐度尺寸將絲材浸入到腐蝕加工溶液一定時間，得到所需尺寸后，用保護(hù)膠涂敷已被加工部分，然后通過提拉腐蝕加工過渡臺階部分的錐度，即可得到一定尺寸的臺階錐度，控制提拉速度為0.15～0.3m/min，提拉5～12次。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加工端部帶有臺階錐度合金絲材的方法，其特征在于所述絲材為近等原子比鎳鈦合金導(dǎo)絲或不銹鋼絲材。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加工端部帶有臺階錐度合金絲材的方法，其特征在于所述絲材為近等原子比鎳鈦合金導(dǎo)絲時，腐蝕加工溶液為氫氟酸、硝酸與水的混合溶液，其中氫氟酸的體積百分比為10～20％，硝酸的體積百分比為20～50％。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加工端部帶有臺階錐度合金絲材的方法，其特征在于所述絲材為不銹鋼絲材時，腐蝕加工溶液為體積比為50％的鹽酸和體積比為13％的硝酸組成的混合溶液。
全文摘要
提拉裝置及加工端部帶有連續(xù)或臺階錐度合金絲材的方法，涉及一種機(jī)械提拉裝置及利用其加工超細(xì)金屬合金絲材的方法。為解決傳統(tǒng)導(dǎo)絲加工方法設(shè)備昂貴、加工成本高及加工后的表面存在加工硬化現(xiàn)象等問題，本發(fā)明提拉裝置的電機(jī)(1)固定在支架(7)的上端，支架(7)的下端固定在臺面上，電機(jī)(1)的電輸入端與對提拉方向、速度、次數(shù)進(jìn)行控制的外圍控制裝置(4)的輸出端電連通，電機(jī)(1)的輸出軸與絲杠(2)的上端連接，絲杠(2)的下端固定在固定體(8)的盲孔(9)中，提拉運動器(3)通過螺母套在絲杠(2)上，把被加工絲材浸入到腐蝕加工溶液中，通過提拉裝置進(jìn)行提拉。本發(fā)明具有加工成本低的優(yōu)點，利于推廣和應(yīng)用。
文檔編號C23F1/08GK1912185SQ20061001045
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
發(fā)明者鄭玉峰, 李莉, 方昊 申請人:哈爾濱工程大學(xué)