Introduction. Photochemical machining (PCM) is a non-traditional machining method capable of developing burr-free and stress-free biomedical components. A stent is a small meshed tube used to remove blockages and open blood passages in arteries and veins. SS316L is one of the recommended materials for stents due to its biocompatibility and machinability with photochemical processes. Vascular stents are made from metal mesh, fabric, silicone, or combinations of materials. The purpose of this work is to investigate the effect of process parameters on the PCM process during the machining of SS316L and to manufacture an SS316L stent as a substrate using photochemical machining. The manufactured stent is used in larger arteries, such as the aorta, to provide a stable channel for blood flow. Methods of investigation. The process parameters for the photochemical machining process were optimized using the Taguchi method with an L9 experimental array (DoE). The effect of process parameters on responses was investigated using F-values. An ANN was employed as a predictive tool for observing deviations in the responses. Results and discussion. The optimum set of machining parameters was obtained and utilized for manufacturing the vascular stent. A phototool with the required stent strut size was developed using CAD software. Controlled etching with ferric chloride generated the mesh, and laser seam welding was performed to develop the tubular stent for placement in blockages. The dimensions of the developed stent were measured with SEM, and the stent strut size was found to vary from 312 µm to 900 µm.
Введение. Фотохимическая обработка (PCM) – это нетрадиционный метод обработки, позволяющий создавать биомедицинские компоненты без заусенцев и внутренних напряжений. Стент представляет собой небольшую сетчатую трубку, используемую для устранения закупорок и открытия кровеносных сосудов в артериях и венах. Нержавеющая сталь SS316L является одним из предпочтительных материалов для изготовления стентов благодаря её превосходной биосовместимости и возможности проведения фотохимической обработки. Сосудистые стенты изготавливают из металлической сетки, ткани, силикона или комбинаций материалов. Цель данной работы: исследование влияния технологических параметров на процесс PCM при обработке SS316L и изготовление стента из стали SS316L в качестве субстрата методом фотохимической обработки. Изготовленный стент используется в более крупных артериях, например аорте, с целью обеспечения стабильного канала для кровотока. Методы исследования. Технологические параметры процесса фотохимической обработки были оптимизированы по методу Тагучи с экспериментальной матрицей L9 (DoE). Влияние технологических параметров на отклики исследовалось с использованием F-значений. Искусственная нейронная сеть (ANN) применялась в качестве средства прогностической диагностики для наблюдения за отклонениями в откликах. Результаты и обсуждение. Был получен оптимальный набор параметров обработки, который использовался для изготовления сосудистого стента. С помощью CAD-программного обеспечения был разработан фотошаблон с требуемым размером балок стента. Контролируемое травление раствором хлорида железа (III) обеспечило образование сетки; затем лазерной шовной сваркой была сформирована трубчатая конструкция стента для имплантации в местах закупорок. Размеры полученного стента были измерены с помощью СЭМ (сканирующей электронной микроскопии), и было установлено, что размер балок стента варьируется от 312 мкм до 900 мкм.