Электрохимическая прошивка микроотверстий в трубчатом ступенчатом концентраторе-волноводе медицинского назначения


https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-5-386-394

Полный текст:


Аннотация

Развитию ультразвуковых технологий лечения сосудов в последнее время уделяют большое внимание во всем мире. Авторами статьи совместно с кардиологами из БелМАПО и РНПЦ «Кардиология» разработаны новый эффективный метод лечения и ультразвуковое оборудование, позволяющие выполнять разрушение внутрисосудистых образований с одновременным повышением эластичности сосудистой стенки. Преимуществами метода являются отсутствие оперативного вмешательства, низкая вероятность осложнений, небольшая стоимость лечения. Основной компонент разработанного ультразвукового оборудования – ступенчатый концентратор-волновод трубчатого типа, имеющий на дистальном конце сферический наконечник с одним осевым отверстием диаметром 0,5 мм и тремя радиальными отверстиями диаметрами 0,3 мм, расположенными под углом 120° друг относительно друга. Основной эффект применения концентратора-волновода достигается за счет ультразвукового вибромеханического воздействия сферическим наконечником на внутрисосудистое образование с последующим удалением продуктов разрушения путем их аспирации из сосудистого русла. Дополнительный эффект обеспечивается за счет кавитационного воздействия на сосудистое образование и стенки сосуда через отверстия в сферическом наконечнике потоками жидкости, подаваемой по внутренней полости ступенчатого концентратора-волновода, что способствует значительному улучшению эластических свойств сосудистой стенки при атеросклерозе и сахарном диабете. Для достижения максимальной эффективности воздействия кавитирующей струей на внутрисосудистые образования и на сосудистую стенку необходимо обеспечить высокие точность и качество поверхностей формируемых микроотверстий. По результатам анализа особенностей существующих методов формообразования отверстий малого диаметра предложен метод электрохимической прошивки, позволяющий получать точные микроотверстия диаметром 0,3 мм с высоким качеством поверхности на деталях малого сечения и жесткости. В статье представлены результаты исследования влияния параметров процесса электрохимической прошивки (напряжения, концентрации и расхода электролита) на размеры и форму получаемых микроотверстий. Разработаны основные режимы процесса электрохимической прошивки, позволяющие сформировать микроотверстия в сферическом наконечнике трубчатого концентратора-волновода требуемых точности, размеров и формы.


Об авторах

Ю. Г. Алексеев
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Кандидат технических наук, доцент


А. Ю. Королёв
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Кандидат технических наук

Адрес для переписки: Королёв Александр Юрьевич – Белорусский национальный технический университет ул. Я. Коласа, 24, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 292-25-98     korolyov@park.bntu.by



А. С. Будницкий
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Аспирант


Дай Вэньци
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Аспирант


Список литературы

1. Комбинированная технология изготовления гибких ультразвуковых концентраторов-инструментов / Ю. Г. Алексеев [и др.]; под общ. ред. Б. М. Хрусталева. Минск: БНТУ, 2015. 203 с.

2. Влияние электролитно-плазменной обработки на структуру и свойства поверхностного слоя стали 12Х18Н10Т / И. В. Фомихина [и др.] // Весцi Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фiз.-тэхн. навук. 2008. № 3. С. 24–29.

3. Модель размерного съема материала при электролитно-плазменной обработке цилиндрических поверхностей / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2012. № 3. С. 3–6.

4. Электролитно-плазменная обработка при нестационарных режимах в условиях высокоградиентного электрического поля / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2017. Т. 16, № 5. С. 391–399. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-5-391-399.

5. Электролитно-плазменное полирование титановых и ниобиевых сплавов / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2018. Т. 17, № 3. С. 211–219. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-3-211-219.

6. Электролитно-плазменная обработка внутренних поверхностей трубчатых изделий / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2016. № 1. С. 61–68. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-1-61-68

7. Минченя, В. Т. Применение ультразвуковых концентраторов-волноводов трубчатого типа для устранения непроходимости кровеносных сосудов / В. Т. Минченя, И. Э. Адзерихо, А. Ю. Королёв // Доклады БГУИР. 2016. Т. 101, № 7. С. 300–303.

8. Минченя, В. Т. Исследование процесса формообразования волочением ступенчатых поверхностей ультразвуковых концентраторов-волноводов трубчатого типа для устранения непроходимости кровеносных сосудов / В. Т. Минченя, А. Ю. Королёв, Дай Вэньци // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы Междунар. науч.-техн. конф., Могилев, 26–27 апр. 2018 г. / редкол.: И. С. Сазонов (гл. ред.) [и др.]. Могилев: Белорусско-Российский университет, 2018. С. 41–42.

9. Юрьев, А. С. Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем / A. C. Юрьев. СПб.: Мир и семья, 2001. 1154 c.

10. A review on Drilling Printed Circuit Boards / L. J. Zheng [et al.] // Advanced Materials Research. 2011. Vol. 188. P. 441–449. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.188.441

11. Interaction of Cemented Carbide Micro-Drills and Printed Circuit Boards During Micro-Drilling / L. J. Zheng [et al.] // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2014. Vol. 77, N 5-8. P. 1305–1314. https://doi.org/10.1007/s00170-014-6520-1

12. Ultrashort Pulsed Laser Drilling and Surface Structuring of Microholes in Stainless Steels / L. Romoli [et al.] // CIRP Annals. 2014. Vol. 63, N 1. P. 229–232. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2014.03.053

13. Laser Drilling of Stainless Steel with Nanosecond Double-Pulse / X. D. Wang [et al.] // Optics & Laser Technology 2009. Vol. 63, N 2. P. 148–153. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2008.05.021

14. Jiang Jing. Research on Microporous Machining Technology of Metal Materials by Picosecond Laser / Jing Jiang // Beijing University of Technology Master Thesis. Beijing, 2014. 61 p.

15. Research on Femtosecond Laser Efficient Parallel Micro-Hole Machining Technology / Luo Zhang [et al.] // Journal of Hubei University of Technology. 2018. Vol. 33, No 4. P. 19–21.

16. Ultrashort Pulse Laser Micropore Processing / W. Zhao [et al.] // Infrared and Laser Engineering. 2018. Vol. 10. P. 1–9.

17. Experimental Study on Picosecond Laser Processing of Stainless Steel Micropores / L. Y. Liu [et al.] // Applied Laser. 2015. Vol. 35, No 4. P. 472–478.

18. Kong, M. C. Aspects of Material Removal Mechanism in Plain Waterjet Milling on Gamma Titanium Aluminide / M. C. Kong, D. Axinte, W. Voice // Journal of Materials Processing echnology. 2010. Vol. 210. P. 573–584. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2009.11.009

19. Wang, J. The Cutting Performance in Multipass Abrasive Waterjet Machining of Industrial Ceramics / J. Wang, D. M. Guo // Journal of Materials Processing Technology. 2003. Vol. 133. P. 371–377. https://doi.org/10.1016/s0924-0136(02)01125-1

20. Improving Surface Hardness of Austenitic Stainless Steel Using Waterjet Peening Process / А. Azhari [et al.] // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2012. Vol. 63. P. 1035–1046. https://doi.org/10.1007/s00170-012-3962-1

21. Azmir, M. A. A Study of Abrasive Water Jet Machining Process on Glass/Epoxy Composite Laminate / М. А. Azmir, A. K. Ahsan // Journal of Materials Processing Technology. 2009. Vol. 209. P. 6168–6173. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2009.08.011

22. Grachev, M. V. Comparison of Technological Methods for Small Diameter Hole Perforation in Titanium Alloys / M. V. Grachev // International Journal of Engineering & Technology. 2018. Vol. 7, No 3.19. P. 105–107. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i3.19.16995

23. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки / Г. Л. Амитан [и др.]; под. общ. ред. В. А. Волосатова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. 719 с.

24. Мороз, И. И. Электрохимическая размерная обработка металлов / И. И. Мороз. М.: Машиностроение, 2009. С. 279.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Алексеев Ю.Г., Королёв А.Ю., Будницкий А.С., Вэньци Д. Электрохимическая прошивка микроотверстий в трубчатом ступенчатом концентраторе-волноводе медицинского назначения. НАУКА и ТЕХНИКА. 2019;18(5):386-394. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-5-386-394

For citation: Aliakseyeu Y.G., Korolyov A.Y., Budnitskiy A.S., Wenqi D. Electrochemical Cutting of Micro-Holes in Tubular Stepped Concentrator-Waveguide for Medical Purposes. Science & Technique. 2019;18(5):386-394. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-5-386-394

Просмотров: 296

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)