醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：冷鐓、光磨、固溶化熱處理、研磨、拋光、不動態(tài)化處理、外觀自動選別、完成品檢查、包裝。本發(fā)明通過對生產(chǎn)工藝中主要影響鋼球質(zhì)量的熱處理、表面鈍化（不動態(tài)化處理）以及研磨等幾個工序的控制，可以達(dá)到高品質(zhì)、高精度的不銹鋼鋼球穩(wěn)定的量產(chǎn)化。
【專利說明】醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼球生產(chǎn)制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的
生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前不銹鋼球的生產(chǎn)工藝中主要影響鋼球質(zhì)量的關(guān)鍵工序點(diǎn)在材料、熱處理以及表面鈍化工藝的實施。而國內(nèi)生產(chǎn)的不銹鋼鋼球?qū)τ诓讳P鋼材料的選定、材料驗收等沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，同時因為不銹鋼鋼球熱處理條件、表面鈍化處理技術(shù)的不足會導(dǎo)致量產(chǎn)化生產(chǎn)不穩(wěn)定，效率低；目前行業(yè)內(nèi)是各自根據(jù)經(jīng)驗在組織生產(chǎn)。
[0003]雖然市場上一些不銹鋼球的生產(chǎn)也有固溶化熱處理以及不動態(tài)化處理(表面鈍化處理)的工藝，但是因為最終使用用途的區(qū)別，很多鋼球的生產(chǎn)沒有完全實施上述兩種工藝，另外是雖然實施了兩種工藝，不過因為局限于國內(nèi)材料的本身品質(zhì)，另外對于不同材質(zhì)而制定的不同工藝處理方法的把握程度不足，對于實施兩種工藝后需要的目的沒有完全達(dá)至IJ，即未達(dá)到不銹鋼材料經(jīng)過固溶化熱處理以及不動態(tài)化處理最終達(dá)到的質(zhì)量要求和使用要求。因此有必要研發(fā)一種可以完全實施固溶化熱處理以及不動態(tài)化處理的不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，以達(dá)到高品質(zhì)、高精度的不銹鋼鋼球穩(wěn)定的量產(chǎn)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝。
[0005]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下的技術(shù)方案:
一種醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
(1)冷鐓:將不銹鋼鋼絲沖壓成鋼球毛坯球；
(2)光磨:將冷鐓后的毛坯球采用研磨機(jī)和鑄鐵盤進(jìn)行加工，鑄鐵盤:球墨鑄鐵，加工速度:20-100rpm，壓力:l_5Mpa，研削介質(zhì):不銹鋼切削液；
(3)固溶化熱處理:將光磨制進(jìn)行熱處理，在在1000-1200°C的溫度下恒溫加熱1.5-3小時，然后進(jìn)行冷卻處理，使得鋼球達(dá)到完全奧氏體化及鋼球“O “磁性；
(4)研磨:將經(jīng)過熱處理的鋼球采用金剛砂在容器中將鋼球與金剛砂混合，通過容器的旋轉(zhuǎn)以達(dá)到鋼球表面均勻切削，容器轉(zhuǎn)速:50-100rpm/min，處理時間:200-500分鐘，容器角度:30° -65° ;所用容器可以為滾筒；
(5)拋光:將經(jīng)過研磨的鋼球投入振動研磨機(jī)中，投入切削磨料，在一定的振動頻率下形成表面切削，振動頻率:采用50-100HZ，加工速度:24-72小時，研削介質(zhì):不銹鋼切削液；拋光可以使得鋼球達(dá)到更高的表面粗糙度和更加均勻的表面質(zhì)地，研磨后進(jìn)行拋光，兩者相結(jié)合，能實現(xiàn)高精度、高表面粗糙度、高等級的不銹鋼鋼球量產(chǎn)化。
[0006]( 6 )不動態(tài)化處理:將拋光后的鋼球進(jìn)行酸洗、清洗、再酸洗達(dá)到表面鈍化均勻，該程序至少重復(fù)一次； (7)外觀自動選別:經(jīng)過精研后的鋼球采用光學(xué)選別手段進(jìn)行外觀自動選別；
(8)完成品檢查:對選別后的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查；
(9)包裝:將檢查后的合格鋼球產(chǎn)品進(jìn)行包裝。
[0007]優(yōu)選的，步驟(3)中加熱溫度1080°C，恒溫時間2小時。1080°C是針對特殊的不銹鋼材料而適用的溫度，在此溫度下進(jìn)行熱處理，可以使得不銹鋼鋼球熱處理后的組織完全奧氏體化，片狀組織分布均勻。
[0008]優(yōu)選的，步驟(3)中進(jìn)行冷卻處理時，需要急速冷卻，冷卻降溫歷經(jīng)時間小于15分鐘。加熱后急速冷卻才盡可能的使得不銹鋼鋼球可以實現(xiàn)完全奧氏體化及鋼球“O “磁性。
[0009]優(yōu)選的，步驟(6)中酸洗時采用5-15%的硝酸溶液，清洗時采用甲醇或乙醇溶劑，每次酸洗、清洗時間為5-10分鐘。采用硝酸及甲醇或乙醇多次表面處理，此種不動態(tài)化處理能夠最大限度化的使得不銹鋼鋼球防氧化，抗腐蝕能力增強(qiáng)。
[0010]優(yōu)選的，步驟(7)中外觀自動選別具體實施方法為:要采用光電選別機(jī)對鋼球缺陷進(jìn)行選別，選別時光源探頭發(fā)出100%的光源照射到鋼球上，通過在電腦CPU上設(shè)定傷的感度大小為30%-80%，設(shè)定淺黑的感度為10%-30%，當(dāng)鋼球上反射的光源通過CPU計算處理后滿足所設(shè)定的傷的感度以及淺黑的感度范圍值時，鋼球被判定為合格品。
[0011]有益效果:采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明通過對生產(chǎn)工藝中主要影響鋼球質(zhì)量的熱處理、表面鈍化(不動態(tài)化處理)以及研磨等幾個工序的控制，可以達(dá)到高品質(zhì)、高精度的不銹鋼鋼球穩(wěn)定的量產(chǎn)化；
(2)本發(fā)明熱處理工序中采用特定的溫度恒溫加熱然后急速冷卻，得到均勻的片狀奧氏體組織，真正意義上達(dá)到了 O磁性的質(zhì)量要求；
(3)采用的多次鈍化技術(shù)，鋼球表面形成均勻分布的鈍化層，更加提高了不銹鋼鋼球在復(fù)雜環(huán)境下的防氧化、抗腐蝕、環(huán)保的使用要求；
(4)研磨與拋光相結(jié)合，使得消除了現(xiàn)有鋼球研磨技術(shù)造成的鋼球表面?zhèn)纬沙善烦霎a(chǎn)率高(投入產(chǎn)出比)、鋼球表面?zhèn)蛏俚奶攸c(diǎn)，實現(xiàn)高精度、高表面粗糙度、高等級的不銹鋼鋼球量產(chǎn)化。
【具體實施方式】
[0012]下面通過具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述，但是需要說明的是本發(fā)明的實施例中所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是根據(jù)本發(fā)明的精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0013]實施例1:
一種醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟:
(1)冷鐓:將不銹鋼鋼絲沖壓成鋼球毛坯球，沖壓量為0.15-0.20mm ；
(2)光磨:將冷鐓后的毛坯球采用研磨機(jī)和鑄鐵盤進(jìn)行加工，鑄鐵盤:球墨鑄鐵，加工速度:70rpm，壓力:l_5Mpa，研削介質(zhì):不銹鋼切削液；
(3)固溶化熱處理:將光磨制進(jìn)行熱處理，在在1080°C的溫度下恒溫加熱2小時，然后急速冷卻，使得鋼球達(dá)到完全奧氏體化及鋼球“O “磁性；
(4)研磨:將經(jīng)過熱處理的鋼球采用金剛砂在滾筒中將鋼球與金剛砂混合，通過滾筒的旋轉(zhuǎn)以達(dá)到鋼球表面均勻切削，滾筒轉(zhuǎn)速:70rpm/min，處理時間:350分鐘，滾筒角度:45°，研磨時不破壞表面而給下道切削工序造成不可消除的傷；
(5)拋光:將經(jīng)過研磨的鋼球投入振動研磨機(jī)中，投入切削磨料，在一定的振動頻率下形成表面切削，達(dá)到更高的表面粗糙度和更加均勻的表面質(zhì)地，振動頻率:采用75HZ，加工速度:45小時，研削介質(zhì):不銹鋼切削液；
(6 )不動態(tài)化處理:將拋光后的鋼球進(jìn)行酸洗、清洗、再酸洗達(dá)到表面鈍化均勻，鈍化層具有一定深度而不容易被氧化，該程序重復(fù)兩次，酸洗時選用10%硝酸，清洗時選用甲醇，每次酸洗、清洗時間為5-10分鐘；
(7)外觀自動選別:經(jīng)過精研后的鋼球要采用光電選別機(jī)對鋼球缺陷進(jìn)行選別，選別時光源探頭發(fā)出100%的光源照射到鋼球上，通過在電腦CPU上設(shè)定傷的感度大小為30%-80%，設(shè)定淺黑的感度為10%-30%，當(dāng)鋼球上反射的光源通過CPU計算處理后滿足所設(shè)定的傷的感度以及淺黑的感度范圍值時，鋼球被判定為合格品。
[0014](8)完成品檢查:對選別后的廣品進(jìn)彳丁質(zhì)量檢查；
(9)包裝:將檢查后的合格鋼球產(chǎn)品進(jìn)行包裝。
[0015]實施例2:
一種醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟:
(1)冷鐓:將不銹鋼鋼絲沖壓成鋼球毛坯球，沖壓量為0.15-0.20mm ；
(2)光磨:將冷鐓后的毛坯球采用研磨機(jī)和鑄鐵盤進(jìn)行加工，鑄鐵盤:球墨鑄鐵，加工速度:30rpm,壓力:l_5Mpa,研削介質(zhì):不銹鋼切削液；
(3)固溶化熱處理:將光磨制進(jìn)行熱處理，在在1080°C的溫度下恒溫加熱2小時，然后急速冷卻，使得鋼球達(dá)到完全奧氏體化及鋼球“O “磁性；
(4)研磨:將經(jīng)過熱處理的鋼球采用金剛砂在滾筒中將鋼球與金剛砂混合，通過滾筒的旋轉(zhuǎn)以達(dá)到鋼球表面均勻切削，滾筒轉(zhuǎn)速:50rpm/min，處理時間:500分鐘，滾筒角度:30°，研磨時不破壞表面而給下道切削工序造成不可消除的傷；
(5)拋光:將經(jīng)過研磨的鋼球投入振動研磨機(jī)中，投入切削磨料，在一定的振動頻率下形成表面切削，達(dá)到更高的表面粗糙度和更加均勻的表面質(zhì)地，振動頻率:采用50HZ，加工速度:70小時，研削介質(zhì):不銹鋼切削液；
(6)不動態(tài)化處理:將拋光后的鋼球進(jìn)行酸洗、清洗、再酸洗達(dá)到表面鈍化均勻，鈍化層具有一定深度而不容易被氧化，該程序重復(fù)兩次，酸洗時選用10%硝酸，清洗時選用乙醇，每次酸洗、清洗時間為5-10分鐘；
(7)外觀自動選別:經(jīng)過精研后的鋼球要采用光電選別機(jī)對鋼球缺陷進(jìn)行選別，選別時光源探頭發(fā)出100%的光源照射到鋼球上，通過在電腦CPU上設(shè)定傷的感度大小為30%-80%，設(shè)定淺黑的感度為10%-30%，當(dāng)鋼球上反射的光源通過CPU計算處理后滿足所設(shè)定的傷的感度以及淺黑的感度范圍值時，鋼球被判定為合格品。
[0016](8)完成品檢查:對選別后的廣品進(jìn)彳丁質(zhì)量檢查；
(9)包裝:將檢查后的合格鋼球產(chǎn)品進(jìn)行包裝。
[0017]實施例3:
一種醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟:
(I)冷鐓:將不銹鋼鋼絲沖壓成鋼球毛坯球，沖壓量為0.15-0.20mm ； (2)光磨:將冷鐓后的毛坯球采用研磨機(jī)和鑄鐵盤進(jìn)行加工，鑄鐵盤:球墨鑄鐵，加工速度:100rpm，壓力:l_5Mpa，研削介質(zhì):不銹鋼切削液；
(3)固溶化熱處理:將光磨制進(jìn)行熱處理，在在1080°C的溫度下恒溫加熱2小時，然后急速冷卻，使得鋼球達(dá)到完全奧氏體化及鋼球“O “磁性；
(4)研磨:將經(jīng)過熱處理的鋼球采用金剛砂在滾筒中將鋼球與金剛砂混合，通過滾筒的旋轉(zhuǎn)以達(dá)到鋼球表面均勻切削，滾筒轉(zhuǎn)速:100rpm/min，處理時間:200分鐘，滾筒角度:60°，研磨時不破壞表面而給下道切削工序造成不可消除的傷；
(5)拋光:將經(jīng)過研磨的鋼球投入振動研磨機(jī)中，投入切削磨料，在一定的振動頻率下形成表面切削，達(dá)到更高的表面粗糙度和更加均勻的表面質(zhì)地，振動頻率:采用100HZ，力口工速度:25小時，研削介質(zhì):不銹鋼切削液；
(6 )不動態(tài)化處理:將拋光后的鋼球進(jìn)行酸洗、清洗、再酸洗達(dá)到表面鈍化均勻，鈍化層具有一定深度而不容易被氧化，該程序重復(fù)兩次，酸洗時選用10%硝酸，清洗時選用甲醇，每次酸洗、清洗時間為5-10分鐘；
(7)外觀自動選別:經(jīng)過精研后的鋼球要采用光電選別機(jī)對鋼球缺陷進(jìn)行選別，選別時光源探頭發(fā)出100%的光源照射到鋼球上，通過在電腦CPU上設(shè)定傷的感度大小為30%-80%，設(shè)定淺黑的感度為10%-30%，當(dāng)鋼球上反射的光源通過CPU計算處理后滿足所設(shè)定的傷的感度以及淺黑的感度范圍值時，鋼球被判定為合格品。
[0018](8)完成品檢查:對選別后的廣品進(jìn)彳丁質(zhì)量檢查；
(9)包裝:將檢查后的合格鋼球產(chǎn)品進(jìn)行包裝。
[0019]經(jīng)過上述生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出的不銹鋼鋼球符合醫(yī)療器械用的高精度、高表面粗糙度、高抗腐蝕性、高防氧化性的要求，適用于苛刻環(huán)境下使用；生產(chǎn)出的鋼球完全奧氏體化，真正意義上達(dá)到了 O磁性的質(zhì)量要求。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟: (1)冷鐓:將不銹鋼鋼絲沖壓成鋼球毛坯球； (2)光磨:將冷鐓后的毛坯球采用研磨機(jī)和鑄鐵盤進(jìn)行加工，鑄鐵盤:球墨鑄鐵，加工速度:20-100rpm，壓力:l_5Mpa，研削介質(zhì):不銹鋼切削液； (3)固溶化熱處理:將光磨制進(jìn)行熱處理，在在1000-1200°C的溫度下恒溫加熱1.5-3小時，然后進(jìn)行冷卻處理，使得鋼球達(dá)到完全奧氏體化及鋼球“O “磁性； (4)研磨:將經(jīng)過熱處理的鋼球采用金剛砂在容器中將鋼球與金剛砂混合，通過容器的旋轉(zhuǎn)以達(dá)到鋼球表面均勻切削，容器轉(zhuǎn)速:50-100rpm/min，處理時間:200-500分鐘，容器角度:30° -65° ； (5)拋光:將經(jīng)過研磨的鋼球投入振動研磨機(jī)中，投入切削磨料，在一定的振動頻率下形成表面切削，振動頻率:采用50-100HZ，加工速度:24-72小時，研削介質(zhì):不銹鋼切削液； (6 )不動態(tài)化處理:將拋光后的鋼球進(jìn)行酸洗、清洗、再酸洗達(dá)到表面鈍化均勻，該程序至少重復(fù)一次； (7)外觀自動選別:經(jīng)過精研后的鋼球采用光學(xué)選別手段進(jìn)行外觀自動選別； (8)完成品檢查:對選別后的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查； (9)包裝:將檢查后的合格鋼球產(chǎn)品進(jìn)行包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(3)中加熱溫度1080°C，恒溫時間2小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(3)中進(jìn)行冷卻處理時，需要急速冷卻，冷卻降溫歷經(jīng)時間小于15分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(6)中酸洗時采用5-15%的硝酸溶液，清洗時采用甲醇或乙醇溶劑，每次酸洗、清洗時間為5-10分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械用特殊不銹鋼鋼球的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟(7)中外觀自動選別具體實施方法為:要采用光電選別機(jī)對鋼球缺陷進(jìn)行選別，選別時光源探頭發(fā)出100%的光源照射到鋼球上，通過在電腦CPU上設(shè)定傷的感度大小為30%-80%，設(shè)定淺黑的感度為10%-30%，當(dāng)鋼球上反射的光源通過CPU計算處理后滿足所設(shè)定的傷的感度以及淺黑的感度范圍值時，鋼球被判定為合格品。
【文檔編號】B23P15/00GK103878541SQ201410065624
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】張立, 陳雅平 申請人:椿中島機(jī)械(太倉)有限公司