Powder-Mixed Micro Electrical Discharge Machining-Assisted Surface Modification of Ti-35Nb-7Zr-5Ta Alloy in Biomedical Applications

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Hybrid Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/engproc2025092071
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

One of the most popular alloys for biomedical applications is TiAl6V4. Even though TiAl6V4 is widely used, it faces several challenges. Firstly, TiAl6V4 is prone to stress shielding caused by the difference in Young’s moduli of the alloy (110 GPa) and human bones (20–30 GPa). Secondly, there is the presence of cytotoxic elements, aluminum and vanadium. Researchers have proposed Ti-35Nb-7Zr-5Ta (TNZT) alloy to overcome these disadvantages, an excellent substitute for natural human bones. This alloy offers a lower elastic modulus (up to 81 GPa), much closer to human bones than TiAl6V4 alloy. Also, TNZT alloy contains no cytotoxic elements and has excellent biocompatibility and high corrosion resistance. Given the positive outcomes on powder-mixed micro electro-discharge machining (PM-μ-EDM) of Ti alloy using hydroxyapatite (HA) powder, we studied the machinability of TNZT alloy using HA powder mixed-μ-EDM by changing the HA powder concentration (0, 5, and 10 g/L), gap voltage (90, 100, and 110 V), and capacitance (10, 100, and 400 nF) according to the Taguchi L9 method. Machining performance metrics such as material removal rate (MRR), overcut, and circularity were examined using a tungsten carbide tool of 237 µm diameter. The results showed an overcut of 10.33 µm, circularity of 8.47 µm, and MRR of 6030.89 µm3/s for the lowest energy setup.