طراحي و ساخت استنت پزشكي از فولاد زنگ نزنL 316 Design and manufacture of Medical stent of stainless steel 316 L زمينه ي فني : متالوژي (شكل دهي فلزات) و ساخت و توليد هدف اصلي تحقيق، طراحي و ساخت استنت پزشكي از فولاد زنگ نزنL 316 مي باشد. مواد استنت بايد مقاومت به خوردگي عالي و زيست سازگار باشند. مواد مختلفي همچون فولاد زنگ نزنL 316 ،آلياژهاي پلاتين، آلياژ هاي نيوبيوم وآلياژ هاي كبالت جهت ساخت استنت استفاده مي شوند. فولاد زنگ نزنL 316 با توجه به قابليت راديواپاك بودن بيشترين كاربرد را براي ساخت استنت دارد. علاوه براين داراي خواص مكانيكي مناسب، قابليت استفاده براي فرآيند برشكاري و نسبتا ارزان مي باشد. ساخت اين استنت ها در مرحله ي اول با توليد لوله درز دار با جوش ليزر به قطر حدود 2-3 ميلي متر و مرحله ي بعد با ايجاد شبكه ي هندسي روي لوله صورت مي گيرد. در مرحله اي اول توليد لوله، تسمه اي از فولاد زنگ نزن با خمكاري قالب هاي كشش لوله كشيده و خم مي شود و با استفاده از جوش ليزر و تيگ درز لب به لب شده جوش داده مي شود. در مرحله ي دوم با استفاده از نرم افزار Solid work طرح مدنظر در فضاي برنامه كشيده شد و سپس دستگاه ليزر طرح هندسي مشبك روي لوله ايجاد كرد. در مرحله ي پاياني برخي از خواص سطحي استنت توليد شده مورد بررسي و ارزيابي قرار مي گيرد.

اتصال چرخشي انباشتي براي توليد لوله ها و سيلندرهاي كامپوزيتي با ساختار لايه اي و اندازه دانه نانومتري در اختراع حاضر فرايندي براي اعمال تغيير شكل پلاستيكي شديد و همچنين ايجاد ساختار لايه اي و كامپوزيتي در لوله ها و سيلندرها ارائه شده است. در اين فرايند كه اتصال چرخشي انباشتي (ASB) نامگذاري شده است، لوله ها و سيلندرها به صورت متناوب و طي چندين سيكل از طريق تغيير شكل پلاستيكي به يكديكر متصل مي شوند. اجراي فرايند ASB از طريق دو رويكرد متفاوت امكان پذير است: استفاده از لوله هاي اوليه هم جنس كه در نهايت منجر به ساخت لوله اي با تعداد زيادي لايه هم جنس با اندازه دانه نانومتري واستحكام بالا مي شود، واستفاده از لوله هاي غير همجنس كه در نهايت منجر به ساخت لوله اي كامپوزيتي با تعداد زيادي لايه متناوبا غيرهمجنس مي شود. نشان دادن شده است كه با توجه به نموي بودن تغيير شكل در فرايند ASB، اعمال بزرگ ترين مقادير پارامتر زنر ـ هولمان در مقايسه با ساير فرآيندهاي تغيير شكل پلاستيكي شديد امكان پذير است.

براي توليد جاذب از پسماند گل قرمز به روش مكانيكي شيميايي، از پسماند صنعتي توليد آلومينا (اكسيد آلومنيوم) از سنگ معدن بوكسيت استفاده شده است. زمينه فني اختراع رشته محيط زيست (مهندسي آب و فاضلاب و مديريت پسماند) مي‌باشد. سالانه 120 ميليون تن پسماند گل قرمز در جهان و يك ميليون تن در ايران توليد و انباشته مي‌شود كه اثرات سوء زيست‌محيطي در پي دارد. فعال‌سازي مكانيكي-شيميايي جاذب، روشي ابتكاري و بر پايه اصول علمي بود كه با تلفيقي از دور روش آسياكاري پرانرژي و اسيدكاري (اسيد كلريدريك) برپايه بيشينه كردن بازده حذف يك نمونه از مهمترين آلاينده هاي آبي (نيترات) از نمونه‌هاي آبي انجام شد. بهينه‌ترين حالت فعال‌سازي در زمان آسياكاري 8 ساعت، غلظت اسيد 5/17 درصد وزني و زمان اسيدكاري 17 دقيقه حاصل شد كه اثرات مطلوبي بر مشخصه‌هاي جاذب خام داشت، بگونه‌اي كه آزمون‌هاي XRF، XRD، FT-IR، DLS، BET و SEM، بهبود ساختار شيميايي (افزايش درصد حضور عناصر موثر، كاهش تعداد فازهاي معدني و بهبود پيوندهاي شيميايي موجود در ماده)، يكنواختي در دانه‌بندي، كاهش اندازه ذرات (از 6/983 به 7/196 نانومتر)، افزايش سطح ويژه جاذب (از 18/11 به 95/268 مترمربع بر گرم)، يكنواختي توزيع حفرات، كاهش ميانگين قطر حفرات (از 25/22 به 95/7 نانومتر)، اصلاح شكل و ساختار هندسي و كاهش انباشتگي ذرات جاذب را نشان داد. علاوه بر جذب نيترات و آنيون‌هاي معدني، از اين جاذب نوين مي‌توان براي حذف رنگ، فلزات سنگين، مواد آلي از محيط‌هاي آبي با راندمان بالا استفاده نمود.

رشد صنايع و توليد صنعتي همانند سرباره ها مي توانند در اثر عدم مديريت مناسب مشكلات زيست محيطي بالايي را به دنبال داشته باشند. هدف از اين طرح بيان استفاده سرباره ها به عنوان فرآورده اي نوين در صنعت آب و فاضلاب در ايجاد فرصتي براي حفظ منابع طبيعي تبديل مي باشد. اين طرح نشان مي دهد كه سرباره آهن ايراني شامل عناصري به ميزان SiO2و14%، Al2O3و5%، Fe2O3و25%، CaOو34%، MgOو14%، MnOو2%، و تركيب شيميايي سرباره مس شامل SiO2و40/97%، Al2O3و3/78%، Fe2O3و44/78%، TiO2و0/58%، CaOو5/24%، MgOو1/16%، Na2Oو0/3%، K2Oو2/03% مي باشد كه وجود چنين عناصري مي توانند سبب ارتقاء تصفيه خانه هاي فاضلاب براساس فرآيند لجن فعال شده و از بروز پديده حجيم شدن و فرار لجن جلوگيري نمايند. مطالعات آزمايشگاهي نشان مي دهد كه اين سرباره توان حذف 85 تا 86 درصد فسفر را دارا مي باشد. همچنين اين سراره توان كاهش انديس حجمي لجن به ميزان 66% را در 100 گرم در ليتر دارا است. اين سرباره ها سبب وقوع فرآيند انعقادسازي، بهبود انديس لجن، بهبود خاصيت آبگيري لجن، حذف فلزات سنگين و فسفر و غيره مي شوند. همچنين مي تاوان از سرباره مس به جاي سيليس جهت جذب مواد آلاينده و نيز در حذف فسفر استفاده نمود. وجود TiO2 در اين سرباره ها، با وجود غلظت كم آن، ممكن است در غيرفعال نمودن كاليفرمها به همراه پرتودهي ماورا بنفش (UV) نقش ايفا نمايند. همچنين استفاده از اين سرباره ها در سيستمهايي همچون فيلترهاي سنگي، سيستمهاي فيلتر خاكي و يا سيستمهاي طبيعي (wetland) سبب بهبود و افزايش راندمان حذف آلاينده ها در تصفيه مي شوند. سرباره ها مي توان به عنوان مديا در فيلترهاي هوادهي جهت تصفيه فاضلاب نيز استفاده نمود و راندمان حذف آلاينده ها را افزايش داد. همچنين لجن مازاد به علت وجوئد ممكن عناصر سرباره اي مي تواند در كودسازي و يا بازيافت عناصر گردند كه نقش مهمي در كاهش هزينه هاي مديريتي آن دارند. در نتيجه مي توان گفت كه استفاده از سرباره ها به عنوان ايده اي مناسب در صنعت آب و فاضلاب نه تنها باعث حفظ محيط زيست و مديريت اين زائدات مي گردد بلكه مي توانند باعث افزايش راندمان تصفيه فاضلاب شوند.