[发明专利]一种非晶合金手术刀及其制造方法

摘要

本发明涉及非晶合金的应用技术领域，特别是涉及一种非晶合金手术刀及其制造方法，该手术刀是采用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金手术刀。该手术刀的维氏硬度为400~600，降伏强度为1000~3000MPa，弹性限度为2~3%，镍释放量为0~0.015mg/cm2/week，经受500~2000小时的盐雾测试后其表面无腐蚀。制造方法，先通过压铸成型法制备出手术刀的整体外形轮廓；再通过TPF或RDF对刀尖部分进行成型，得到非晶合金手术刀。该非晶合金手术刀具有高精密度、高强度、高弹性、高硬度、耐刮、抗腐蚀、非常锋利、使用寿命长的优点。

主权项

一种非晶合金手术刀的制造方法，其特征在于：所述手术刀是采用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金手术刀；所述锆基非晶合金包括Zr‑Cu‑(Ni/Co)‑Al + (Nb/Ti/Sn)系合金、Zr‑Cu‑Ni‑Co‑Al + (Nb/Ti/Sn)系合金；所述铜基非晶合金包括Cu‑Ti‑Zr‑(Ni/Co) + (Sn/Nb)系合金、Cu‑Ti‑Zr‑Ni‑Co + (Sn/Nb)系合金；所述非晶合金手术刀的制造方法，包括如下步骤：步骤一，手术刀整体外形轮廓的制备：在真空状态或惰性气氛的保护下，利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法制备出手术刀的整体外形轮廓；步骤二，成型刀尖部分：通过热塑成型法或快速放电成型法对刀尖部分进行成型，得到非晶合金手术刀；所述步骤二成型刀尖部分，通过热塑成型法对刀尖部分进行成型的具体步骤为：制作能成型刀尖部分的刀尖模具，利用感应线圈或电阻丝加热所述刀尖模具，利用所述刀尖模具碰触要成型刀尖部分的位置并将其加热到过冷液相区后，利用所述刀尖模具对要成型刀尖部分的位置施加压力并成型为刀尖部分，然后利用一定压力的氮气或惰性气体吹向所述刀尖部分以对所述刀尖部分进行冷却，即完成刀尖部分的成型；所述步骤二成型刀尖部分，通过快速放电成型法对刀尖部分进行成型的具体步骤为：制作能成型刀尖部分的电极，通过所述电极释放电容中储存的电能，利用所述电极将要成型刀尖部分的位置加热到玻璃化转变温度与熔点温度之间，然后以所述电极作为冲头对要成型刀尖部分的位置施加压力，并成型为刀尖部分，然后利用一定压力的氮气或惰性气体吹向所述刀尖部分以对所述刀尖部分进行冷却，即完成刀尖部分的成型；对要成型刀尖部分的位置施加的压力为1MPa~30MPa；利用压力为0.1Pa~5Pa的氮气或惰性气体吹向所述刀尖部分以对所述刀尖部分进行冷却；其中，所述步骤一手术刀整体外形轮廓的制备为：在真空状态或惰性气氛的保护下，利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法制备出手术刀的整体外形轮廓，包括如下步骤：步骤（1），投料：将锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭放入立式或卧式压铸机的供料装置，并由所述供料装置投入到立式或卧式压铸机的熔融装置中；步骤（2），熔融：利用感应加热或电阻加热的方式将步骤一中的合金锭熔融并形成熔汤，所述熔汤的温度为900℃~1200℃；步骤（3），倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入手术刀模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注入手术刀模具中；其中，冲头的速度为0.1 m/s ~5 m/s；手术刀模具的温度为200℃~250℃；步骤（4），冷却：对步骤三中注入了熔汤的手术刀模具进行冷却成型，得到非晶合金手术刀，冷却速度为100K/s ~106K/s；冷却时间为15秒~30秒；步骤（5），产品取出：利用产品取出装置接住从手术刀模具顶出的非晶合金手术刀后再输送到产品出口，得到非晶合金手术刀。