Mae'r pen burr conigol arthrosgopig (gwneuthurwr: Manners Technology) yn offeryn llawfeddygol y gellir ei ailddefnyddio sy'n treiddio i'r corff dynol. Mae'r dewis o ddeunyddiau a thechnegau trin wyneb yn effeithio'n uniongyrchol ar ddiogelwch y llawdriniaeth, hyd oes yr offeryn, a'r manteision economaidd hirdymor. Mae hyn o ganlyniad i gymhwyso gwyddor deunyddiau a pheirianneg arwyneb yn fanwl.

Mae'r dewis o ddeunyddiau craidd fel arfer yn canolbwyntio ar ddur di-staen meddygol perfformiad uchel (fel dur di-staen martensitig 440C neu wlybaniaeth -dur di-staen caledu 17-4PH) neu aloion titaniwm (fel Ti-6Al-4V). Rhaid i'r deunyddiau hyn fodloni cyfres o ofynion llym:

1. Biocompatibility:Dyma'r gofyniad sylfaenol. Rhaid i'r deunydd fod heb fod yn-wenwynig, heb fod yn alergenig, heb fod yn garsinogenig, ac ni ddylai achosi llid gormodol nac ymatebion imiwn. P'un a yw'n rhyddhau ïonau metel neu'n cynhyrchu gronynnau oherwydd traul, rhaid eu rheoli o fewn terfynau diogel. Rhaid i'r deunyddiau perthnasol basio profion ac ardystiad biocompatibility cyfres ISO 10993.
2. Cryfder a chaledwch hynod o uchel:Mae'r pen torri yn torri meinweoedd o wahanol galedwch (o synovium meddal i ffibrocartilag caled a hyd yn oed asgwrn) o dan gylchdroi cyflym (gyda chyflymder cylchdroi hyd at filoedd o RPM). Rhaid i'r dannedd torri fod â chaledwch uchel iawn a gwrthsefyll traul i gynnal miniogrwydd, tra bod yn rhaid i'r deunydd sylfaen fod â chryfder a chadernid digonol i wrthsefyll straen troellog a phlygu ac atal torri. Fel arfer cyflawnir caledwch uchel trwy driniaeth wres (quenching, tempering).
3. Gwrthiant cyrydiad rhagorol:Mae angen glanhau, diheintio a sterileiddio dro ar ôl tro ar offer llawfeddygol. Mae dulliau cyffredin yn cynnwys sterileiddio stêm pwysedd uchel (tymheredd uchel a lleithder uchel), diheintyddion cemegol (fel glutaraldehyde, asid peracetig), a hylif meinwe dynol (yn cynnwys ïonau clorid). Mae'r rhain i gyd yn amgylcheddau cyrydol cryf. Rhaid i'r deunydd allu gwrthsefyll tyllu, cyrydiad agennau, a chracio cyrydiad straen i sicrhau nad oes rhwd yn digwydd ar ôl cylchoedd defnydd lluosog ac i osgoi staeniau rhwd yn dod yn fagwr ar gyfer bioffilmiau bacteriol neu'n ffynhonnell halogiad.

Fodd bynnag, hyd yn oed os dewisir y deunyddiau o'r ansawdd uchaf, y cyflwr arwyneb ar ôl prosesu mecanyddol yn aml yw cyswllt gwannaf yr offeryn. Gall prosesau fel troi, melino a malu achosi cyfres o ddiffygion arwyneb:

• Garwedd wyneb:Mae copaon a dyffrynnoedd microsgopig yn darparu lle i guddio llygryddion a bacteria.
• Haen caledu gwaith a straen gweddilliol:Afluniad y dellt arwyneb metel, crynodiad o straen mewnol, yn dueddol o ddod yn darddiad craciau blinder.
• Halogion wedi'u mewnblannu:Gall gronynnau malu, olew iro, neu ronynnau metel eraill gael eu hymgorffori yn ystod prosesu.
• Burrs microsgopig ac ymylon miniog:Wedi'u ffurfio ar ymylon ffenestri torri, gallant grafu meinweoedd neu ddisgyn i ffwrdd.

Felly, mae caboli electrolytig wedi dod yn broses trin wyneb allweddol ar gyfer gwella perfformiad pennau cyllyll arthrosgopig. Yr egwyddor yw trin y workpiece fel yr anod a'i roi mewn toddiant electrolyt asidig penodol. Ar ôl cymhwyso cerrynt trydan, mae'r metel yn yr anod yn cael ei ddiddymu. Oherwydd y dwysedd cyfredol uwch yn yr allwthiadau microsgopig ar yr wyneb, mae'r metel yn hydoddi'n gyflymach, gan gyflawni effaith lefelu. Mae'r broses hon yn dod â buddion lluosog i bennau'r cyllyll:

• Lleihau garwedd arwyneb:Gall ostwng y gwerth Ra yn sylweddol a chyflawni arwyneb llyfn sydd bron yn ddrych. Mae'r arwyneb llyfn yn lleihau adlyniad meinwe, yn hwyluso glanhau ar ôl llawdriniaeth, ac yn lleihau'r risg o adlyniad bacteriol a ffurfio bioffilmiau.
• Dileu diffygion arwyneb:Tynnwch sawl micromedr o'r deunydd arwyneb yn unffurf i ddileu'r haen galedu, craciau microsgopig, burrs, a gronynnau wedi'u mewnosod. Mae hyn yn gwella'n fawr ymwrthedd blinder a gwrthiant cyrydiad straen y rhannau.
• Gwella ymwrthedd cyrydiad:Mae'r broses sgleinio electrolytig ei hun yn cyfoethogi'r cynnwys cromiwm arwyneb (ar gyfer dur di-staen) oherwydd bod haearn yn hydoddi'n haws na chromiwm. Mae hyn yn achosi i'r wyneb ffurfio ffilm goddefol cromiwm ocsid mwy trwchus, mwy unffurf a mwy sefydlog, sef sylfaenol ymwrthedd cyrydiad dur di-staen. Ar yr un pryd, mae'r arwyneb llyfn yn lleihau'r mannau lle mae cyfryngau cyrydol yn cronni.

Cyflawni glendid:Fel proses driniaeth gemegol, gall gael gwared ar halogion organig ar yr wyneb yn effeithiol.

Ar ôl caboli electrolytig, fel arfer cynhelir passivation cemegol fel atodiad i gryfhau ymhellach y ffilm passivation. Mae'r glanhau ultrasonic terfynol yn defnyddio tonnau sain amledd uchel i gynhyrchu effeithiau cavitation yn yr hylif, gan greu jetiau micro pwerus a all lanhau ceudodau mewnol cymhleth, edafedd a bylchau ffenestr pen cyllell y gweddillion caboli electrolytig o gemegau ac unrhyw ronynnau, gan sicrhau glendid ultra- y cynnyrch terfynol.

Mae'r gyfres hon o brosesau, sy'n amrywio o ddewis y prif ddeunydd i adfer cyfanrwydd wyneb, ar y cyd yn ffurfio rhwystr diogelwch biolegol a gwarant gwydnwch y pen cyllell arthrosgopig. Mae'n sicrhau y gall y pen cyllell gynnal ei gyfanrwydd strwythurol, ymarferoldeb a diogelwch hyd yn oed pan fydd yn destun amodau defnydd llym dro ar ôl tro fel sterileiddio pwysedd uchel, trochi cemegol a gwisgo mecanyddol. Mae'n bodloni gofynion uchaf dyfeisiau meddygol ar gyfer dibynadwyedd ac ailddefnydd ac yn sylfaenol yn cefnogi llwyddiant cymorthfeydd lleiaf ymledol o safbwynt gwyddor deunyddiau.