Изобретение относится к области обработки алмазов, а именно к способам закрепления алмазных лезвий микрохирургических скальпелей на держателях и может быть использовано в медицинской, радиотехнической и ювелирной промышленности для закрепления инструментов и изделий из алмаза на держателях.
Известен способ фиксации алмаза, включающий установку алмаза в углубление оправки, позиционирование алмаза и крепление связующим веществом.
Недостатками известных способов при закреплении алмазных лезвий микрохирургических скальпелей являются низкая прочность соединения и неточность позиционирования алмаза. Вследствие того, что закрепляемая часть лезвия имеет форму прямоугольной призмы с полированными гранями оно может быть извлечено из полученного при закреплении гнезда путем перемещения в осевом направлении. Неточность позиционирования алмаза в гнезде оправки определяется необходимостью проведения термообработки (часто в специально созданных условиях: в восстановительной или инертной среде, при созданных условиях, в восстановительной или инвертной среде, при температуре, близкой к температуре плавления связующего вещества), после установки алмаза в гнездо оправки, что приводит к температурным деформациям держателя и связующего вещества, при этом изменяется первоначально заданное положение лезвия.
Целью изобретения является повышение прочности соединения и точности позиционирования лезвия.
В способе предварительную обработку поверхности алмаза производят путем нанесения на нее рисок в направлении, не совпадающем с направлением плоскости спайности на алмазе, причем ширина риски от 0,08 до 0,15 мм, а глубина риски от 0,05 до 0,1 мм.
Необходимость несовпадения направления риски с направлением плоскости спайности на алмазе определяется тем, что алмаз легко раскалывается при незначительных усилиях, приложенных в направлении плоскости спайности. Риска, совпадающая по направлению с плоскостью спайности (кристаллографическая плоскость III на алмазе, по этой плоскости алмаз наиболее легко раскалывается) ослабляет прочность самого лезвия. Чтобы этого избежать риски ориентируются строго определенным образом. В частности при нанесении риски на широкой плоскости нерабочей части лезвия под углом от 65 до 85o к ребру они ориентируются под углом от 60 до 90o к широкой плоскости. При нанесении риски на широкой плоскости нерабочей части лезвия под углом от 85 до 90o к ребру они ориентируются под углом от 80 до 90o к широкой плоскости. При нанесении риски на узкой плоскости нерабочей части лезвия под углом от 75 до 85o к ребру они ориентируются под углом от 60 до 90o к узкой плоскости. При нанесении риски на узкой плоскости нерабочей части лезвия под углом от 85 до 90o к ребру они ориентируются под углом от 80 до 90o к узкой плоскости.
Размеры ширины риски от 0,08 до 0,15 мм и глубины риски от 0.05 до 0,1 мм обеспечивают прочность лезвия и прочность соединения. Выбор минимальной ширины риски 0,08 мм обусловлен тем, что при меньшей ширине расплав связующего вещества плохо затекает в риску, и не достигается необходимая прочность соединения. Выбор максимальной ширины риски 0,15 мм обусловлен тем, что при большей ширине ослабляется прочность самого лезвия. Выбор минимальной глубины риски 0,05 мм обеспечивает максимально возможную глубину затекания связующего вещества в риску, при этом обеспечивается максимальная прочность соединения. Выбор максимальной глубины риски 0,1 мм обусловлен тем, что при большей глубине ослабляется прочность самого лезвия.
Вышеприведенные доводы по конкретным величинам углов, определяющих положение риски, и размерам риски основываются на результатах опытных работ (табл. 1,2,3). С целью обеспечения точности позиционирования установку лезвия в гнездо оправки и его позиционирование осуществляют после его закрепления в механическом держателе, а освобождают лезвие от механического держателя после отвердевания связующего вещества.
В табл. 2 приведены условия и результаты испытаний лезвий на прочность. При испытании на лезвия наносились риски шириной 0,15 мм и глубиной 0,1 мм.
Из анализа результатов расчетов (табл.1) и результатов испытаний (табл. 2) следует, что прочность лезвия обеспечивается при следующих вариантах расположения риски: при нанесении риски на широкой плоскости нерабочей части лезвия под углом от 65 до 86o к ребру и под углом от 60 до 90o к широкой плоскости; при нанесении риски на широкой плоскости нерабочей части лезвия под углом от 65 до 90o к ребру и под углом от 80 до 90o к широкой плоскости; при нанесении риски на узкой плоскости нерабочей части лезвия под углом от 75 до 85o к ребру и под углом от 60 до 90o к узкой плоскости; при нанесении риски на узкой плоскости нерабочей части лезвия под углом от 85 до 90o к ребру и под углом от 80 до 90o к узкой плоскости.
В табл. 3 приведены условия и результаты испытаний лезвий и соединения их с держателями для разных размеров рисок. Риски наносились на широкой плоскости лезвия под углом 70o к ребру и 60o к широкой плоскости. Выбор варианта сделан исходя из того, что риска с такой ориентацией в наибольшей степени уменьшает прочность лезвия и его соединения с держателем.
Из анализа результатов испытаний (табл.3) следует, что прочность лезвия и прочность соединения лезвия с держателем обеспечивается при нанесении риски шириной от 0,08 до 0,15 мм и глубиной от 0,05 до 0,10 мм плоскости нерабочей части лезвия под углом от 85 до 90o к ребру и под углом от 80 до 90o к узкой плоскости.
На фиг. 1 и 2 изображен пример нанесения риски 1 глубиной 0,1 мм и шириной 0,09 мм на широкую плоскости 2 нерабочей части лезвия 3 под углом 70o, к ребру 4 и под углом 60o к широкой плоскости 2; на фиг. 3 и 4 пример нанесения риски 1 глубиной 0,05 мм и шириной 0,11 мм на широкую плоскости 2 нерабочей части лезвия 3 под углом 90 к ребру 4 и под углом 90 к широкой плоскости 2; на фиг. 5 и 6 пример нанесения риски 1 глубиной 0,08 мм и шириной 0,15 мм на узкую плоскость 2 нерабочей части лезвия 3 под углом 80o к ребру 4 и под углом 70o к узкой плоскости 2; на фиг. 7 и 8 - пример нанесения риски 1 глубиной 0,1 мм и шириной 0,08 мм на узкую плоскость 2 нерабочей части лезвия 3 под углом 90o к ребру 4 и под углом 85 к узкой плоскости 2; на фиг. 9 схема, поясняющая выполнение способа фиксации алмазного лезвия в держателе.
Отверстие 3 держателя 2 предварительно заполняют следующим веществом 4, которое расплавляют при помощи плитки 5. Затем закрепляют лезвие 4, которое расплавляют при помощи плитки 5. Затем закрепляют лезвие 1 с предварительно нанесенной на него риской 6 по одному из вариантов (см. фиг. 1-4) в механическом держателе 7. С помощью механического держателя 7 лезвие 1 нерабочим концом 8 устанавливают в отверстие 3 держателя 2, позиционируют необходимым образом и оставляют закрепленным в механическом держателе 7 до отвердевания связующего вещества 4. В качестве связующего вещества 4 может быть взят любой материал с температурой плавления меньшей температуры плавления материала держателя 2 и способный лудить поверхность материала держателя 2. Например, при изготовлении держателя 2 из нержавеющей стали и в качестве связующего вещества может быть взято олово.
Применение способа в производственных условиях при достижении необходимой прочности и точности соединения обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: не требует применения специального нагревательного оборудования, обеспечивающего достижение высокой температуры, так как в качестве связующих веществ возможно применение легкоплавких материалов, например, олова, что снижает затраты на электроэнергию и облегчает условия труда; не требует дополнительных затрат на выполнение повышенных требований по технике безопасности, связанных с применением легковоспламеняющихся и горючих веществ (например водорода в качестве восстановительной среды), газов под высоким давлением (например аргон в качестве инертной среды); ускоряет процесс закрепления алмазного лезвия в держателе. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4 ТТТ5 ТТТ6 ТТТ7 ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8
Использование: при закреплении алмазных лезвий микрохирургических скальпелей на держателях. Сущность изобретения: способ предусматривает нанесение на нерабочей части алмазных лезвий рисок в направлении, совпадающем с направлением плоскости спайности, установку в гнезде оправки алмазного лезвия, предварительно зажатого в механическом держателе, позиционирование алмазного лезвия, крепление алмазного лезвия связующим веществом, при этом предварительную обработку поверхности алмаза производят путем нанесения на нее рисок в направлении не совпадающим с направлением плоскости спайности (III) на алмазе, причем ширина риски 0,08-0,15 мм, глубина 0,05-0,1 мм. Установку лезвия в гнездо и позиционирование осуществляют с предварительным закреплением лезвия в механическом держателе. 4 з.п.ф-лы, 3 табл., 9 ил.
| Епифанов В.И | |||
| Технология обработки алмазов в бриллианты.- М.: Высшая школа, 1982, с.105 и 106. |
