ТИТАНОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ С ДЕКОРАТИВНО-ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ

ТИТАНОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ С ДЕКОРАТИВНО-ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ
Нолезная модель относится к медицине и может быть использована для проведения микрохирургических операций различного профиля в качестве инструмента, входящего в группу захватывающих, удерживающих и режущих инструментов.
Известен хирургический инструмент, входящий в группу захватывающих, удерживающих и режущих инструментов, содержащий рукоятку и рабочую часть с рабочими поверхностями в виде губок, крючков или лезвий (Каталог. Инструменты для офтальмологии. Новые рукоятки. АО Казанский медико-инструментальный завод. 1999). Инструмент выполнен из сплава титана и с целью улучшения декоративнозащитных свойств анодирован (ГОСТ 9305-84).
Окрашивание анодной пленки выполняется в процессе анодирования инструмента из сплава титана, где различным видам окислов соответствуют определенные цвета. Ввиду невысоких механических параметров чистый титан для изготовления медицинского инструмента не применяется. Сплавы титана, нашедшие применение, имеют значительное содержание примесей (см. ГОСТ 19807-91. Титан и сплавы титановые деформируемые). Так, например, сплав ОТН содержит алюминий - 3,5-5%, цирконий - 0,3%, марганец - 0,8-2,0%, железо, кремний и др. элементы. Сплав ВТ8 содержит алюминий - 5,8-7,0%, молибден - 2,8-3,8%, цирконий - 1,0-2,0%, железо, кремний и др. элементы. Большое количество примесей содержат часто применяемые сплавы ВТ 16 и ВТ 14. Защитные пленки с наиболее высокими параметрами получаются на чистых металлах. Компоненты, входящие в сплав титана (особенно железо, кремний.
N....;.:;.:..
МПК A61B17 06
.,Ч...,.,,,,,«,,, ...,«,,,,,,,..,.„.„. .,..,Я(,«,;.,,,,„.
молибден, цирконий) при анодировании также окисляются и их окислы, обладая худшими электрофизическими параметрами, чем окись титана, приводят к уменьшению микротвердости и коррозионной стойкости пленки. Но особенно значительно воздействие примесей на цвет пленки. Так, например, окислы железа, кремния, марганца и некоторых других элементов, имеют грязновато-серый цвет.
Цель полезной модели состоит в создании декоративно-защитного покрытия на титановом инструменте с яркой цветовой гаммой и улучшенными электрофизическими параметрами.
Поставленная цель достигается тем, что в титановом инструменте с декоративно-защитным покрытием, входящем в группу захватывающих, удерживающих и режущих инструментов, который содержит рукоятку и рабочую часть с рабочими поверхностями в виде губок, крючков или лезвий, декоративно-защитное покрытие получено осветлением в водном растворе путем дозированного удаления из поверхностного слоя примесей (Си, Fe, Zn и др.) при помощи химического взаимодействия со средой I, содержащей следующие компоненты: азотную кислоту - 150-200 г/л, плавиковую кислоту -10-15 г/л, серную кислоту - 20-25 г/л, осветление выполняют в течение 3-5 с при температуре раствора 15-25°С, а затем химическим взаимодействием со средой II, например, водным раствором ортофосфорной кислоты плотностью 1,05.
На фиг.1 изображен титановый инструмент 1 в ванне 2 с электролитом (среда I или среда П) и с защитно-декоративным покрытием 3.
Задача растворов осветления достаточна сложна и сводится к максимально возможному удалению из поверхностного слоя тех примесей, которые влияют на цвет оксида; снятию поверхностного дефектного слоя; оказание минимального растравливающего воздействия на поверхность изделия (увеличение коэффициента дифузионного отражения).
Операция дозированного удаления примесей с поверхностного слоя металла с целью улучшения декоративно-защитных параметров пленки предлагается впервые. Практика показала, что компоненты сплава, мало влияющие на параметры оксида, могут не удаляться. Концентрация травильного раствора и его компоненты должны быть подобраны так, чтобы весь процесс занимал непродолжительное время и не приводил к значительному разрыхлению поверхностного слоя для изделий из сплавов титана. Анодирование изделий 1 из сплава титана производят анодированием в ванне 2 в водном растворе осветлением путем дозированного удаления из поверхностного слоя примесей (Си, Fe, Zn и др.) при помощи химического взаимодействия со средой I, содержащей следующие компоненты: азотную кислоту - 150-200 г/л, плавиковую кислоту -10-15 г/л, серную кислоту - 20-25 г/л (фиг.1). Осветление выполняют в течение 3-5 с при температуре раствора 15-25°С. А затем в ванне 2 электролит I заменяют на среду II - водный раствор ортофосфорной кислоты плотностью 1,05, после чего получают защитнодекоративное покрытие 3.
Испытания коррозионной стойкости пленки выполнялись пробой ВИАМ. Износостойкость оценивалась по времени, необходимому для полного съема пленки на вращающемся абразивном инструменте при нагрузке 10 г. Результаты испытаний показали, что по значению износостойкости и коррозионной стойкости превосходят необработанные. Пленки, полученные на изделиях, имеют более яркую цветовую гамму. Авторы1(1 УЕ.Е.Аверьянов
Ф.Г.Гаптраупов
А.В.Захаров
С.А.Захаров