Automatisierte Analyse hochfrequenter Prozesssignale bei der funkenerosiven Bearbeitung von Magnesium für die Medizintechnik

 
 
Apprimus Verlag
  • 1. Auflage
  • |
  • erschienen am 31. August 2017
  • |
  • 166 Seiten
 
E-Book | PDF mit Wasserzeichen-DRM | Systemvoraussetzungen
978-3-86359-543-2 (ISBN)
 
In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass mit Hilfe der Funkenerosion filigrane Kanalstrukturen für biodegradierbare Knochenersatzimplantate aus Magnesium hergestellt werden können. Eine modellbasierte Technologieentwicklung konnte durch die automatisierte Analyse der hochfrequenten Prozesssignale und deren Korrelation mit den Parametern von Einzelentladungen entwickelt werden. Einen bisher nie erreichten Einblick in den Prozess ermöglicht die Bestimmung und Überwachung aller Prozessparameter.
  • Deutsch
  • Aachen
  • |
  • Deutschland
  • 14,58 MB
978-3-86359-543-2 (9783863595432)
3863595432 (3863595432)
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  • Intro
  • Vorwort
  • Inhaltsverzeichnis
  • 1 Einleitung
  • 2 Stand der Erkenntnisse
  • 2.1 Relevante Randbedingungen in der Implantologie
  • 2.1.1 Eigenschaften des Knochens
  • 2.1.2 Grundlagen des Knochenumbaus und der Frakturheilung
  • 2.1.3 Typische Knochendefekte
  • 2.1.4 Eigenschaften von permanenten Implantaten
  • 2.1.5 Komplikationen in Verbindung mit Implantaten
  • 2.1.6 Osseointegration von Implantaten
  • 2.2 Biodegradierbare Implantate
  • 2.2.1 Magnesium als Werkstoff für biodegradierbare Implantate
  • 2.2.2 Lösungsansätze zur Vermeidung von Komplikationen
  • 2.3 Grundlagen der Funkenerosion
  • 2.3.1 Wirkmechanismen innerhalb der Einzelentladung
  • 2.3.2 Vorhandene Modelle zu bekannten Abtragmechanismen
  • 2.3.3 Einflussgrößen auf den Werkstoffabtrag
  • 2.3.4 Einflüsse auf den kontinuierlichen Prozess
  • 2.4 Verfahrensmodifikationen der Funkenerosion
  • 2.4.1 Grundlagen der Drahterosion
  • 2.4.2 Grundlagen der Senkerosion
  • 2.5 Fazit
  • 3 Motivation und Zielsetzung
  • 4 Methodik zur automatisierten Prozessanalyse
  • 4.1 Entwicklung der Methodik für die Senkerosion
  • 4.1.1 Auswahl der Versuchswerkstoffe
  • 4.1.2 Modellbeschreibung der Abtragcharakteristik
  • 4.1.3 Entwicklung der automatisierten Prozessanalyse
  • 4.1.4 Prozessanalyse in der Senkerosion
  • 4.2 Überführung der Prozessanalyse auf die Drahterosion
  • 4.2.1 Adaptierung des Algorithmus zur Prozessanalyse
  • 4.2.2 Analyse der Prozessregelung zur Vermeidung von Instabilitäten
  • 4.3 Zusammenfassung
  • 5 Untersuchungen an Einzelentladungen
  • 5.1 Darstellung der Versuchsbedingungen
  • 5.2 Ermittlung des Kratervolumens
  • 5.3 Einflussgrößen auf das Kratervolumen
  • 5.4 Analyse der Kraterform
  • 5.5 Chemische Analyse
  • 5.6 Analyse der Energieverteilung während der Entladung
  • 5.7 Ermittlung der Leistungsverteilung zwischen den Elektroden
  • 5.8 Untersuchung der Abtragpartikel
  • 5.8.1 Verwendung von ölbasiertem Dielektrikum
  • 5.8.2 Verwendung von wasserbasiertem Dielektrikum
  • 5.9 Modellentwicklung zur Approximation des Kratervolumens
  • 5.10 Zusammenfassung
  • 6 Untersuchungen im kontinuierlichen Prozess
  • 6.1 Analyse der Senkerosion von Magnesium
  • 6.1.1 Einfluss verschiedener Magnesiumlegierungen
  • 6.1.2 Einflüsse auf den relativen Verschleiß
  • 6.1.3 Einflüsse auf den Arbeitsspalt
  • 6.1.4 Analyse der hergestellten Oberfläche
  • 6.1.5 Übertragung der Modellierung von Einzelentladungen auf den kontinuierlichenProzess
  • 6.2 Analyse der Drahterosion von Magnesium
  • 6.2.1 Analyse des Hauptschnittes
  • 6.2.2 Technologieoptimierung für Magnesium
  • 6.2.3 Analyse von Nachschnitttechnologien
  • 6.2.4 Korrelation der Ergebnisse zu den Einzelentladungen
  • 6.2.5 Vergleich zwischen öl- und wasserbasiertem Dielektrikum
  • 6.3 Zusammenfassung
  • 7 Analyse der Biokompatibilität erodierter Magnesiumoberflächen
  • 7.1 Metallographische Analyse erodierter Magnesiumproben
  • 7.2 Toxikologische Analyse von Magnesiumproben
  • 7.3 Analyse des Korrosionsverhaltens von Magnesiumproben
  • 7.4 Zusammenfassung
  • 8 Fertigung von Magnesiumimplantaten mit interkonnektierenderKanalstruktur
  • 8.1 Einfluss der Anzahl an simultan gefertigten Kanälen auf die resultierendeAbtragrate
  • 8.2 Fertigung der Implantatkörper
  • 9 Zusammenfassung und Ausblick
  • 9.1 Zusammenfassung
  • 9.2 Ausblick
  • 9.3 Summary
  • 9.4 Outlook
  • 10 Literaturverzeichnis
  • 11 Anhang
  • Lebenslauf
  • Leere Seite

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