Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 /13 P. Stępień, Micro-geometrical characteristics of the cutting edge as the intersection of two rough surfaces, (2009).. Badania krawędzi ostrzy skalpeli.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 /13 P. Stępień, Micro-geometrical characteristics of the cutting edge as the intersection of two rough surfaces, (2009).. Badania krawędzi ostrzy skalpeli."— Zapis prezentacji:

1 1 /13 P. Stępień, Micro-geometrical characteristics of the cutting edge as the intersection of two rough surfaces, (2009).. Badania krawędzi ostrzy skalpeli chirurgicznych Celem badań było określenie praktycznej przydatności proponowanej metody opisu mikro-geometrycznych cech krawędzi ostrzy. Do badań użyto skalpeli chirurgicznych produkowanych przez dwie wiodące firmy FEATHER i AESCULAP. Wszelkie, wynikające z badań, porównania obu produktów nie służą ocenie obu firm. Dla uniknięcia takich podejrzeń, w badaniach wykorzystano skalpele wyprodukowane w latach Były one przechowywane w fabrycznych opakowaniach, w miejscu suchym i w temperaturze pokojowej. Skalpele straciły wprawdzie gwarantowaną (2- letnią) sterylność (uzyskaną przez promieniowanie gamma), jednak ich właściwości geometryczne i fizyczne nie uległy zmianie. Główne analizy przeprowadzono z wykorzystaniem zarysów powierzchni bocznych, wykonanych profilometrem Hommelwerke T8000. W badaniach wykorzystano także obserwacje SEM (Jeol JSM-5500LV). Lokalizacja obszarów obserwacji SEM Panowie Ryszard Gritzman i Krzysztof Maciejewski wnieśli znaczący wkład w te badania.

2 2 /13

3 3 /13

4 4 /13 Kąty ostrzy i wymiary liniowe Szerokości powierzchni bocznych zmierzone przez zestawienie zarysów FL+ FR, AL+ AR są niemal identyczne jak te, uzyskane z obserwacji SEM. Niewielkie różnice wynikają z lokalnych różnic szerokości powierzchni bocznych mierzonych w różnych płaszczyznach.

5 5 /13 Zarysy powierzchni bocznych (Hommelwerke T8000) FEATHER AESCULAP Gładkie powierzchnie boczne po ostrzeniu pierwotnym Bardzo wyraźne zmniejszenie chropowatości po ostrzeniu wtórnym Imponująca gładkość zarysu F2L Powierzchnie po ostrzeniu pierwotnym faliste i kilkakrotnie bardziej chropowate niż dla FEATHER Płytka obróbka wtórna prawej strony A2R nie usunęła falistości i nie zmniejszyła znacząco wysokości zarysu.

6 6 /13 Rozkład krawędzi w strefie ostrza (STATISTICA) FEATHER Obróbka pierwotnaObróbka wtórna Krawędź ostrza po obróbce wtórnej bardzo wyraźnie skoncentrowana w małym obszarze o rozmiarach rzędu 0,2*0,2 µm. Sugeruje to wysoką prostoliniowość krawędzi (duża wartość λ ).

7 7 /13 Rozkład krawędzi w strefie ostrza (STATISTICA) AESCULAP Obróbka pierwotnaObróbka wtórna Krawędź ostrza po obróbce wtórnej rozproszona w znacznie większym obszarze o rozmiarach rzędu 3 *3 µm. Sugeruje to mniejszą prostoliniowość krawędzi (mniejsza wartość λ ). Wyraźna wielomodalność rozkładu wzmacnia tę sugestię.

8 8 /13 Rozkład krawędzi z uwzględnieniem proporcji stref ostrzy FEATHER AESCULAP

9 9 /13 Prostoliniowość pierwotnego ostrza FEATHER, wyrażona względną długością krawędzi ostrza λ, była wyraźnie większa niż ostrza AESCULAP. Obróbka wtórna nie zmieniła tej relacji. Porównanie wysokości H strefy ostrzy potwierdza te wnioski. Porównanie parametrów krawędzi ostrzy Zarysy powierzchni bocznych ostrzy zawierały n = 1985 rzędnych z krokiem dyskretyzacji Δ x = 0, μm, co odpowiada nominalnej długości krawędzi L n = 1499,244 μ m. Rzeczywiste długości krawędzi ostrzy obliczono dwukrotnie: jako L i L rev, po odwróceniu zarysów lewej strony ostrzy: y L (n - i + 1 ). Taka procedura eliminowała ewentualne korelacje zarysów obu stron ostrzy. Względne różnice długości L i L rev nie przekraczały 0,05% F 1RF2L F2RF1L F2RF2L F1RF1L 1 H [μm] Mean λ λ rev [-] L rev [μm] λ [-] L [μm] Right profileLeft profile FEATHER

10 10 /13 Rozkłady elementarnych długości krawędzi ostrzy Względna elementarna długości krawędzi ostrza, ΔL /Δx 1, określa w jakim stopniu elementarna długość krawędzi ostrza ΔL jest odchylona (w układzie 3-D) od kierunku nominalnej krawędzi ostrza. Δ x = 0,756 μm Porównanie histogramów dotyczących wyników ostrzenia pierwotnego wykazuje większą prostoliniowość krawędzi ostrza FEATHER. Duże wartości ΔL /Δx pojawiały się znacznie rzadziej niż dla ostrza AESCULAP. Różnice prostoliniowości krawędzi ostrzy ujawniły się bardzo wyraźnie po ostrzeniu wtórnym. Rozkład ΔL /Δx w przypadku ostrza FEATHER został radykalnie zmieniony, a w przypadku AESCULAP zmiany są nieznaczne. Zakres wartości ΔL /Δx dla ostrza FEATHER jest niemal dwukrotnie mniejszy niż dla AESCULAP. Δ x = 0,756 μm

11 11 /13 Względna długość krawędzi ostrza a wysokość strefy ostrza W badaniach skojarzono też ( MIXED ) zarysy powierzchni bocznych obu ostrzy, zachowując rzeczywiste wartości kątów α. Uzasadnione było więc pytanie: Czy względną długość λ krawędzi ostrza można zastąpić prostszym parametrem, jakim jest wysokość strefy ostrza H ? Istnieje kilka powodów uzasadniających stosowanie λ zamiast H: λ jest parametrem bezwymiarowym, co ułatwia porównywanie różnych ostrzy, H zależy bezpośrednio od wysokości P t = ( y max – y min ) zarysów powierzchni bocznych, stanowiących różnice jedynie dwóch rzędnych, przez co jest to parametr bardziej wrażliwy na przypadkowe i lokalne uszkodzenia powierzchni, niż parametr λ, uwzględniający położenie wszystkich punktów zarysu, λ wyraża przestrzenne rozmieszczenie krawędzi ostrza, a H jest pojedynczym wymiarem równoległoboku, jakim jest strefa ostrza, oba parametry wymagają tych samych danych wejściowych: kątów ostrza i zarysów powierzchni bocznych. Korelacje (n = 28) średniej względnej długości krawędzi ostrza z wysokością H strefy ostrza są istotne statystycznie (na poziomie istotności 0,05).

12 12 /13 Porównanie krawędzi ostrzy (SEM) Krawędź tnąca skalpela FEATHER jest znacznie bardziej prostoliniowa niż skalpela AESCULAP, co zgodnie potwierdzono różnymi metodami i przy użyciu różnych parametrów. Tak wysoka prostoliniowość ( λ = 0,998) stanowi poważne osiągnięcie technologiczne, jednak nie przesądza o zdolności tnącej ostrza. Ostateczna ocena ostrzy wymaga badań procesu cięcia tkanek lub uzgodnionego materiału referencyjnego. Jednak już 60 lat temu stwierdzono, że...

13 13 /13 Dwa cytaty J.F. Kayser, J. Foster (1946), Proc. Roy. Soc. Med. 39, 835. J. Foster (1946), Institute of British Surgical Technicians. Lecture 27 January. = 0,254μm

14 14 /13 Dwa cytaty J.F. Kayser, J. Foster (1946), Proc. Roy. Soc. Med. 39, 835. J. Foster (1946), Institute of British Surgical Technicians. Lecture 27 January. = 0,254μm


Pobierz ppt "1 /13 P. Stępień, Micro-geometrical characteristics of the cutting edge as the intersection of two rough surfaces, (2009).. Badania krawędzi ostrzy skalpeli."

Podobne prezentacje


Reklamy Google