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公开(公告)号：CN114406375A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210255855.3
申请日：2022-03-16
申请人： 长沙理工大学
摘要： 本发明公开了一种硅基材料微小零件电化学放电赋能微细磨削方法，具体加工方法为：微磨具和辅助电极分别连接脉冲直流电源的负极和正极，电流经过回路时，微磨具在磨削液中发生电化学析氢反应产生氢气泡，多个氢气泡融合形成绝缘气膜并将微磨具与磨削液隔开；当电压大于临界放电电压时，气膜被击穿形成电化学放电并产生放电火花；放电区域内的工件表层材料在放电火花的作用下，一方面被直接烧蚀产生热影响层即物理改性，同时放电温升促使工件材料与磨削液发生化学反应生成硅酸盐即化学改性，改性层力学性能显著降低，能够快速高效地被微磨具磨除。本发明能够实现硬脆难导电硅基材料微小零件的高精高效低损伤加工，微磨具形状保持性好。
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公开(公告)号：CN113967052A
公开(公告)日：2022-01-25
申请号：CN202111187846.7
申请日：2021-10-12
申请人： 长沙理工大学
IPC分类号： A61B17/16
摘要： 本发明公开了一种正前角微刃螺旋织构的医用磨钻器械，该器械包含不锈钢刀杆和焊接在刀杆上的PCD聚晶金刚石磨钻头；金刚石磨钻头表面特征包含正前角微刃、微刃螺旋有序排布形成的螺旋排屑槽、磨钻头底部的六条微型切削刃及弧形排屑槽。相比于传统负前角磨削，正前角微刃参与磨削，正压力显著降低，有效解决了黏附性骨屑在磨钻头表面镶嵌不易脱落问题；磨钻头底部的六条微型切削刃在孔加工时降低了切削力并提高加工效率；螺旋排屑槽及弧形排屑槽协同作用形成了有效的排屑路径，显著提高了磨钻的排屑效率；其排屑系统有助于冷却介质在排屑槽中的循环流动，强化冷却换热效能，有效提高了磨钻的散热、排屑能力，从而降低了磨削温度。
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公开(公告)号：CN113967051B
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202111186543.3
申请日：2021-10-12
申请人： 长沙理工大学
摘要： 本发明提供了一种气固两相循环冷却医用磨钻装置，该磨钻装置包括磨钻组件，用于实现磨钻头的稳定高速旋转；气固搅拌器，搅拌输入气体和纳米颗粒混合均匀；压力控制器，调节并控制输送压力，实现气固介质的稳定混合输送；气固冷却管，用于气固介质的稳定输送；负压吸收管，用于固体颗粒吸收后的传输；负压吸收器，提供吸收压力并吸收骨屑及冷却用纳米颗粒，实现内窥镜中清晰的手术环境。该磨钻装置应用生物相容性气体和高导热率纳米颗粒协同冷却方式，抑制由于骨屑蛋白质的团聚性和黏附性导致磨钻头堵塞现象；采用正负压在磨钻区形成循环冷却，提升冷却效能；采用负压吸收磨钻操作区的骨屑及固体冷却介质等颗粒，实现手术环境的清晰可见。
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公开(公告)号：CN114434221B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210255917.0
申请日：2022-03-16
申请人： 长沙理工大学
摘要： 本发明提出了一种硬脆材料微小零件电化学放电辅助微细磨削装置，其特征在于包含微磨具、磨削液、工件、辅助电极、加工槽、脉冲直流电源；加工槽内充满磨削液，微磨具、工件和辅助电极浸泡在磨削液中；微磨具是由导电的磨具基体、电镀层和绝缘的超硬磨料组成，微磨具连接脉冲直流电源的负极；磨削液是由H2O2、Na2CO3、EDTA‑Fe‑Na和去离子水组成；工件为硬脆材料，需要在其表面加工出大量微小结构，工件放置于微磨具附近；辅助电极由大块惰性导电材料构成，连接脉冲直流电源的正极。本发明能够实现硬脆材料的微小零件的高精高效低损伤加工，且微磨具形状保持性好、寿命长、能够自锐。
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公开(公告)号：CN114406375B
公开(公告)日：2023-04-21
申请号：CN202210255855.3
申请日：2022-03-16
申请人： 长沙理工大学
摘要： 本发明公开了一种硅基材料微小零件电化学放电赋能微细磨削方法，具体加工方法为：微磨具和辅助电极分别连接脉冲直流电源的负极和正极，电流经过回路时，微磨具在磨削液中发生电化学析氢反应产生氢气泡，多个氢气泡融合形成绝缘气膜并将微磨具与磨削液隔开；当电压大于临界放电电压时，气膜被击穿形成电化学放电并产生放电火花；放电区域内的工件表层材料在放电火花的作用下，一方面被直接烧蚀产生热影响层即物理改性，同时放电温升促使工件材料与磨削液发生化学反应生成硅酸盐即化学改性，改性层力学性能显著降低，能够快速高效地被微磨具磨除。本发明能够实现硬脆难导电硅基材料微小零件的高精高效低损伤加工，微磨具形状保持性好。
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公开(公告)号：CN117697155A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202410013273.3
申请日：2024-01-04
申请人： 长沙理工大学
摘要： 本发明提供了一种激光辅助磨削方法及装置，主要包括空心磨头、Er:yag激光、冷却管道、空心齿轮轴、空心杯电机、密封环、夹头、入水套筒和外壳，空心磨头通过夹头与入水套筒相连，入水套筒连在空心齿轮轴上，Er:yag激光安装在空心齿轮轴上端。该装置实现激光与磨削的复合加工，首先激光将磨头底部难快速磨削的骨组织快速消融，然后磨头将激光消融所残留的热损伤层高精高效去除，同时磨削中残留的骨屑被冷却液从底部冲出，保证球形磨头在磨深孔时都能获得有效的冷却。从而达到微创手术中骨组织去除创伤更小、效率更高的目的。
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公开(公告)号：CN114434221A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210255917.0
申请日：2022-03-16
申请人： 长沙理工大学
摘要： 本发明提出了一种硬脆材料微小零件电化学放电辅助微细磨削装置，其特征在于包含微磨具、磨削液、工件、辅助电极、加工槽、脉冲直流电源；加工槽内充满磨削液，微磨具、工件和辅助电极浸泡在磨削液中；微磨具是由导电的磨具基体、电镀层和绝缘的超硬磨料组成，微磨具连接脉冲直流电源的负极；磨削液是由H2O2、Na2CO3、EDTA‑Fe‑Na和去离子水组成；工件为硬脆材料，需要在其表面加工出大量微小结构，工件放置于微磨具附近；辅助电极由大块惰性导电材料构成，连接脉冲直流电源的正极。本发明能够实现硬脆材料的微小零件的高精高效低损伤加工，且微磨具形状保持性好、寿命长、能够自锐。
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公开(公告)号：CN113967051A
公开(公告)日：2022-01-25
申请号：CN202111186543.3
申请日：2021-10-12
申请人： 长沙理工大学
摘要： 本发明提供了一种气固两相循环冷却医用磨钻装置，该磨钻装置包括磨钻组件，用于实现磨钻头的稳定高速旋转；气固搅拌器，搅拌输入气体和纳米颗粒混合均匀；压力控制器，调节并控制输送压力，实现气固介质的稳定混合输送；气固冷却管，用于气固介质的稳定输送；负压吸收管，用于固体颗粒吸收后的传输；负压吸收器，提供吸收压力并吸收骨屑及冷却用纳米颗粒，实现内窥镜中清晰的手术环境。该磨钻装置应用生物相容性气体和高导热率纳米颗粒协同冷却方式，抑制由于骨屑蛋白质的团聚性和黏附性导致磨钻头堵塞现象；采用正负压在磨钻区形成循环冷却，提升冷却效能；采用负压吸收磨钻操作区的骨屑及固体冷却介质等颗粒，实现手术环境的清晰可见。
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