Biyomedikal Uygulamalar için Magnezyum-Kalsiyum (Mg-0.8Ca) Alaşımının Dalma Elektro Erozyon ile İşlenmesi

Bu deneysel çalışma, alışılmamış bir malzeme olan magnezyum-kalsiyum (Mg-0.8Ca) alaşımının dalma elektro erozyon ile işleme performansına çalışma akımının ve vurum süresinin etkisini incelemektedir. Dalma elektro erozyon ile işleme performansı talaş kaldırma oranı, elektrot aşınma oranı, elektrot şekil değişimi ve ortalama yüzey pürüzlülüğü (Ra) sonuçları ile değerlendirilmiştir. Deneysel sonuçların analitik olarak açıklanması için varyans analizi (ANOVA) ve regresyon analizi gibi istatistiksel metotlar kullanılmıştır. Deneysel çalışmaların sonucunda, magnezyum-kalsiyum alaşımlarının elektro erozyon ile işlenmesinde çok iyi talaş kaldırma oranı ve elektrot aşınma sonuçları elde edilmiştir. Ancak, bu malzemelerin elektro erozyon ile işleme sonrasında yüzey pürüzlülüğü sonuçları tercih edilebilir değildir.

Die-sinking Electrical Discharge Machining of Magnesium-Calcium (Mg0.8Ca) Alloy for Biomedical Applications

This experimental study explores the effect of working current and pulse time on the performance of magnesium-calcium (Mg-0.8Ca) alloy, an unusual material, in die-sinking electrical discharge machining (EDM). The EDM performance was investigated by results of material removal rate (MRR), electrode wear ratio (EWR), electrode shape deformation and average surface roughness (Ra). Statistical methods, analysis of variance (ANOVA) and regression analysis were used for analytical explanation of the experimental results. It has been found that superior MRR and EWR results can be obtained in machining of magnesium-calcium alloys by EDM. However, surface roughness results of the alloy are not preferable after EDM.

PDF

___

Staiger, M.P.,Pietak, A.M., Huadmai, J. ve Dias, G. 2006. Magnesium and its alloys as orthopedic biomaterials: A review, Biomaterials, Cilt 27, No 9, s. 1728-1734. DOI:10.1016/j.biomaterials.2005.10.00 3
Denkena, B.,Lucas, A. 2007. Biocompatible Magnesium Alloys as Absorbable Implant Materials-Adjusted Surface and Subsurface Properties by Machining Processes, Annals of the CIRP, Cilt 56, No 1, s. 113-116. DOI:10.1016/j.cirp.2007.05.029
Song, G.L., Song, S.Z. 2007. A possible biodegradable magnesium implant material, Advanced Engineering Materials, Cilt 9, No 4, s. 298302.DOI: 10.1002/adem.200600252
You, B.S., Park, W.W., Chung, I.S. 2000. The Effect of Calcium Additions on the Oxidation Behavior in Magnesium Alloys, Scripta Materialia, Cilt 42, s. 1089-1094. DOI:10.1016/S1359-6462(00)00344-4
Tomac, N.,Tonnessen, K. 1991. Formation of Build-up in Cutting Magnesium Alloys, Annals of the CIRP, Cilt 40, No 1, s. 79-82. DOI:10.1016/S0007-8506(07)61938-6
Guo, Y.B., Salahshoor, M. 2010. Process mechanics and surface integrity by high-speed dry milling of biodegradable magnesium-calcium implant alloys, CIRP AnnalsManufacturing Technology, Cilt 59, No 1, s. 151-154.DOI: 10.1016/j.cirp.2010.03.051
Wan, Y., Xiong, G., Luo, H., He, F., Huang, Y., Zhou, X. 2008. Preparation and characterization of a new biomedical magnesium-calcium alloy. Materials and Design, Cilt 29, s. 20342037. DOI: 10.1016/j.matdes.2008.04.017
Rajurkar, K.P. 1994. Nontraditional Manufacturing Processes. Handbook of Design, Manufacturing and Automation, Cilt 13, John Wiley&Sons, Inc., 211-212s.
Guo, Y.B., Brooks, V.S., Todd, B.A. 2009. Characterization of Mechanical Property and Microstructure of Biomedical Magnesium-CalciumAlloy, Proceedings of ASM 2009 Materials&Process for medical Devices Conference, Minneapolis, Minnesota
www.minitab.com, MinitabInc., 2007.
Bigot, S.,Ivanov, A., Popov, K. 2005. A study of the micro EDM electrode wear, Proceedings of the 1st International Conference on MultiMaterial Micro Manufacture, Karlsruhe, Germany, 355-358s.
Sundaram, M.M.,Rajurkar, K. P. 2008. Towards Free form Machining by Micro Electro Discharge Machining Process, Transactions of the North American Manufacturing Research Institution of SME (NAMRI/SME), Cilt 36, s. 381-388.
Luo, Y.F. 1998. An investigation into the actual EDM off-time in SEA machining, Journal of Materials Processing Technology, Cilt 74, No 1-3, s. 61-68. DOI: 10.1016/S09240136(97)00250-1