Министерство образования и науки РФ

Национальный Исследовательский Технологический Университет «МИСиС»

Институт ЭкоТех

Кафедра порошковой металлургии и функциональных покрытий

Курсовой проект

Тема: «Проектирование производственного участка по изготовлению дисковых мишеней-катодов марки ССТНДО 3-8 производительностью 2000 штук в год »

Выполнила: ст. гр. РПМ-09

Звягинцева Н.В.

Руководитель: Погожев Ю.С.

Москва, 2013

Содержание

Введение 2

1. Краткий обзор литературы 4

2. Технологическая схема 5

3. Характеристика сырья и основных технологических материалов 6

4. Характеристика основного оборудования, приборов и приспособлений 9

5. Технологический процесс 12

6 Организация производства 18

6.1 Расчет материального баланса и необходимого количества оборудования 18

6.2 Расчет себестоимости 20

8 Аппаратурно-технологическая схема производства 21

Заключение 23

Список литературы 24

Введение

В данной работе будет рассмотрена технологическая схема производства однослойных композиционных дисковых мишеней-катодов из керамических материалов, изготовленных из заготовок, полученных по технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), совмещенного с прессованием (СВС-П), предназначенных для ионно-плазменного напыления многофункциональных биоактивных наноструктурированных покрытий (МБНП) на изделия медицинского назначения.

Улучшение качества жизни и, в первую очередь, здоровья населения является первоочередной задачей мирового сообщества. Одной из актуальных проблем является разработка и совершенствование имплантационных материалов и конструкций нового поколения, заменяющих поврежденные костные участки. Основное требование к таким материалам является их быстрая адаптация в организме человека путем взаимодействия с костными тканями и значительно более длительный срок службы по сравнению с существующими материалами, что позволит избежать повторных операций. Сложность проблемы состоит в том, что ни один из современных материалов, используемых для изготовления имплантатов, не обладает всеми свойствами костной ткани. Имплантационные материалы нового поколения должны обладать высокой твердостью и прочностью на сжатие и растяжение, превосходными износо- и коррозионной стойкостью, низким модулем упругости, а также высокой биоактивностью и биосовместимостью.

На протяжении многих лет металлы, благодаря своим высоким механическим свойствам, были основными материалами, которые использовались для изготовления медицинских имплантатов. Одним из наиболее распространенных металлических материалов для изготовления имплантатов является титан. Титан и его сплавы довольно широко используются в медицине из-за их низкого модуля упругости, хорошей биосовместимости и высокой коррозионной стойкости по сравнению с нержавеющей сталью и сплавами на основе кобальта. Однако, применение материалов на основе титана, ограничивается их низкой твердостью, износостойкостью, и биоактивностью в клеточно-тканевой среде.

Одним из решений проблемы получения нового поколения имплантатов, работающих под нагрузкой, является нанесение на их поверхность покрытий с многофункциональными свойствами.

Известно, что покрытия на основе карбидов и нитридов переходных металлов достаточно широко используются в медицинской практике в качестве покрытий для имплантатов, благодаря их высоким механическим и трибологическим свойствам. Предполагается, что ведение в их состав дополнительных химических элементов, например Са, Zr, Р, и О, позволит получить новый класс материалов обладающих высоким комплексом механических и биологических характеристик. Создание отечественных высококачественных биосовместимых наноструктурных изделий нового поколения с уникальным комплексом служебных свойств, значительно более дешевых, чем импортные, обеспечит для населения России доступность медицинских услуг мирового уровня в стоматологии, хирургии, ортопедии, приведёт к повышению качества оперативных вмешательств и к существенному сокращению периода реабилитации пациента.

Мишени-катоды для ионно-плазменного осаждения МБНП могут быть получены методом силового СВС-компактирования. СВС-технология обладает преимуществами перед другими методами, такими как горячее изостатическое прессование, плазменное искровое спекание. Прежде всего, к ним относится самоочистка продуктов, что обеспечивается высокими значениями температуры, скорости горения и температурным градиентом в волне горения.

Цель работы заключается в проектировании производственного участка по изготовлению композиционных дисковых мишеней-катодов марки ССТНДО 3-8 производительностью 2000 штук в год.