Modifications of Surface Properties of Beta Ti by Laser Gas Diffusion Nitriding

Beta-type Ti-alloy is a promising biomedical implant material as it has a low Young’s modulus and is also known to have inferior surface hardness. Various surface treatments can be applied to enhance the surface hardness. Physical vapor deposition and chemical vapor deposition are two examples of this but these techniques have limitations such as poor interfacial adhesion and high distortion. Laser surface treatment is a relatively new surface modification method to enhance the surface hardness but its application is still not accepted by the industry. The major problem of this process involves surface melting which results in higher surface roughness after the laser surface treatment. This paper will report the results achieved by a 100 W continuous wave (CW) fiber laser for laser surface treatment without the surface being melted. Laser processing parameters were carefully selected so that the surface could be treated without surface melting and thus the surface finish of the component could be maintained. The surface and microstructural characteristics of the treated samples were examined using x-ray diffractometry, optical microscopy, three-dimensional surface profile and contact angle measurements, and nanoindentation test.

Fibre laser joining of highly dissimilar materials: Commercially pure Ti and PET hybrid joint for medical device applications

Laser transmission joining (LTJ) is growing in importance, and has the potential to become a niche technique for the fabrication of hybrid plastic-metal joints for medical device applications. The possibility of directly joining plastics to metals by LTJ has been demonstrated by a number of recent studies. However, a reliable and quantitative method for defining the contact area between the plastic and metal, facilitating calculation of the mechanical shear stress of the hybrid joints, is still lacking. A new method, based on image analysis using ImageJ, is proposed here to quantify the contact area at the joint interface. The effect of discolouration on the mechanical performance of the hybrid joints is also reported for the first time. Biocompatible polyethylene terephthalate (PET) and commercially pure titanium (Ti) were selected as materials for laser joining using a 200 W CW fibre laser system. The effect of laser power, scanning speed and stand-off distance between the nozzle tip and top surface of the plastic were studied and analysed by Taguchi L9 orthogonal array and ANOVA respectively. The surface morphology, structure and elemental composition on the PET and Ti surfaces after shearing/peeling apart were characterized by SEM, EDX, XRD and XPS.

Laser-fabricated PET-Ti Hybrid Joints for Medical Device Applications

Currently, micro-joining of plastic parts to metal parts in medical devices is achieved by using medical adhesives, For example, pacemakers, defibrillators and neurological stimulators are designed using silicone adhesive to seal the joint between the polyurethane connector module and the titanium can [1]. Nevertheless, the use of adhesive is problematic because it requires a long time to cure and has high tendency to produce leachable products which might be harmful to the human body. An alternative for directly joining plastics to metal without adhesive is therefore required. Laser transmission joining (LTJ) is growing in importance, and has the potential to gain the niche in micro-fabrication of plastics-metal hybrid joints for medical device applications. The possibility of directly joining plastics to metal by LTJ technique have been demonstrated by a number of studies in recent literature [2]. The widely-accepted understanding of LTJ between plastics and metal is that generation and rapid expansion of micro-bubbles at the plastics-metal interface exert high local pressure to press the melted plastics towards the metal surface features during the laser processing [2]. This subsequently creates the plastics-metal hybrid joint by the mechanisms of mechanical interlocking as well as chemical and physical bonds between the plastics and metal surfaces. Although the micro-bubbles can help promote the mechanical interlocking effect to increase the joint strength, the creation of bubble is a random and complex process depending on the complicated interactions between the laser intensity, thermal degradation properties of plastics, surface temperature and topographical features of metal. In an ideal situation, it is desirable to create the hybrid plastics-metal joint without bubbles. However, the mechanical performance of the hybrid plastics-metal joint without bubbles is still unknown, and systematic comparison between the hybrid joints with and without bubbles is lacking in literature. This becomes the objective of this study. In this work, the laser process parameters were carefully chosen from a preliminary study, such that different hybrid joints: with and without bubbles can be produced and compared. Biocompatible PET and commercially pure Ti were selected as materials for laser joining.

Estudo da maquinabilidade das ligas Ti-6Al-4V e Co-28Cr-6Mo na fresagem de dispositivos biomédicos

Os estudos de maquinabilidade de biomateriais e outros materiais aplicados na área médica são extensos. Todavia, muitos destes estudos recorrem a modelos de geometria regular e operações elementares de maquinagem. Relativamente a estas, os estudos académicos atualmente disponíveis mostram que a tecnologia preferencial é o torneamento, opção que se fundamenta na simplicidade de análise (corte ortogonal). Saliente-se ainda que, neste contexto, a liga de titânio Ti-6Al-4V constitui o biomaterial mais utilizado. Numa perspetiva complementar, refira-se que as publicações científicas evidenciam que a informação disponível sobre a fresagem Ti-6Al-4V não é muito extensa e a do Co-28Cr-6Mo é quase inexistente. A presente dissertação enquadra-se neste domínio e representa mais uma contribuição para o estudo da maquinabilidade das ligas de Titânio e de crómio-cobalto. A aplicação de operações de maquinagem complexas, através do recurso a programas informáticos de fabrico assistido por computador (CAM), em geometrias complexas, como é o caso das próteses femorais anatómicas, e o estudo comparativo da maquinabilidade das ligas Co-28Cr-6Mo e Ti-6Al-4V, constituem os objetivos fundamentais deste trabalho de doutoramento. Neste trabalho aborda-se a problemática da maquinabilidade das ligas metálicas usadas nos implantes ortopédicos, nomeadamente as ligas de titânio, de crómiocobalto e os aços Inoxidáveis. Efetua-se ainda um estudo da maquinagem de uma prótese femoral com uma forma geométrica complexa, onde as operações de corte foram geradas recorrendo às tecnologias de fabrico assistido por computador (CAD/CAM). Posteriormente, procedeu-se ao estudo da maquinabilidade das duas ligas usadas neste trabalho, dando uma atenção particular à determinação das forças de corte para diferentes velocidades de corte. Para além da monitorização da evolução da força de corte, o desgaste das ferramentas, a dureza e a rugosidade foram avaliadas, em função da velocidade de corte imposta. Por fim, com base nas estratégias de maquinagem adotadas, analisa-se a maquinabilidade e selecionam-se os parâmetros de corte mais favoráveis para as ligas de Titânio e Crómio-cobalto. Os resultados obtidos mostram que a liga de crómio-cobalto induz maior valor de força de corte do que a liga de titânio. Observa-se um aumento progressivo das forças de corte quando a velocidade de corte aumenta, até atingir o valor máximo para a velocidade de corte de 80m/min, após a qual, a força de corte tende a diminuir. Apesar do fabricante das ferramentas recomendar a velocidade de corte de 50 m/min para ambos os materiais, conclui-se que a velocidade de corte de 65 m/min induz o mesmo desgaste na ferramenta de corte no caso da liga de titânio, e menor desgaste no caso da liga de crómio-cobalto.

O que é para ti um tubarão? percepções das crianças sobre os tubarões em contexto (educação) informal de ciências

Dissertação de mest., Didáctica e Inovação no Ensino das Ciências (Biologia/Geologia), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011

Influências e efeitos dos SI/TI no desempenho profissional

Influências e efeitos dos SI/TI no desempenho profissional.

Caracterização do comportamento à fadiga de instrumentos de Ni-Ti para aplicações de endodontia

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

天父上帝言題皇詔Tian fu shang di yan ti huang zhao.Décrets et pièces diverses publiés par les Tai ping.

Recueil de 13 pièces officielles de la rébellion, datées de 1851, 1852, 1853, avec une table.

乾坤體義Qian kun ti yi.Principes du système du monde.

Cat. imp., liv. 106, f. 16 (en 2 livres).Par le P. Ricci (1552-1610). Texte relatif à la cosmographie et à la géographie, avec figures.

天主一體三位論Tian zhu yi ti san wei lun.

Traité de la Sainte Trinité.Par le P. Monteiro.9 feuillets.

三位一體說San wei yi ti shuo ; alias : 三一聖學San yi sheng xue.

Traité de la Sainte Trinité.Attribué au P. Buglio ; préface sans signature ni date.47 sections.

提正編Ti zheng bian.

Considérations sur les mystères de la foi.Par le P. Jérôme de Gravina, Jésuite (1603-1662 ; noms Chinois Jia Yi mu Jiu zhang). Gravé à l'église de Hai yu avec l'autorisation du P. Simon da Cunha, Jésuite (1587-1660 ; noms Chinois Qu Xi man Fu yi). Préface (1659) par Tong Guo qi, de Dai yuan.6 livres.

聖體要理Sheng ti yao li.

Même ouvrage avec l'autorisation du P. Furtado ; le titre indique la date de 1644 et l'église Ji shan. Vraisemblablement reproduction moderne. La dernière section du livre 2 est supprimée.

聖體荅疑Sheng ti da yi.

Réponse aux doutes sur l'Eucharistie.Par le P. Verbiest. Table et texte.11 feuillets.

聖體仁愛經規條Sheng ti ren ai jing gui tiao.

Exercices et règlement pour la confrérie du Saint Sacrement.Par le P. de Mailla ; préface (1719) et postface de l'auteur. Table. Édition de l'église Shou shan, à Pékin.52 feuillets.