Metallien optimointi lääkinnällisten laitteiden valmistukseen

COVID-19-tapausten lisääntyminen on johtanut lääketieteellisten laitteiden kysynnän kasvuun, mikä puolestaan ​​on korostanut materiaalivalinnan merkitystä lääkinnällisten laitteiden suunnittelijoille ja valmistajille. On erittäin tärkeää valita oikeat materiaalit lääketieteellisiin osiin ja laitteisiin käytettävyyden, laadun ja standardien noudattamisen varmistamiseksi. Oikeiden materiaalien valinta voi tarjota maksimaalisen kustannustehokkuuden ja luotettavuuden edut.

Metallisia biomateriaaleja tai lääketieteellisiä metalleja on käytetty laajasti kirurgisten apuvälineiden ja työkalujen valmistuksessa, mikä tarjoaa monipuolisen valikoiman vaihtoehtoja. Sellaisten materiaalien kuin koboltti-kromiseos, ruostumaton teräs, titaani ja erilaiset metalliseokset sekä niiden laaja käyttö hammaslääketieteessä ja ortopediassa on vakiinnuttanut metallisten lääketieteellisten materiaalien merkityksen lääkinnällisten laitteiden valmistuksessa.

Suunnitellessaan laitteita lääkinnällisiin ja terveydenhuoltotarkoituksiin on erittäin tärkeää, että valmistajat ovat varovaisia ​​sopivien raaka-aineiden valinnassa. Sen lisäksi, että valitut materiaalit täyttävät sovelluksen edellyttämät tekniset vaatimukset, niiden on myös varmistettava, että mahdolliset riskit eivät aiheuta kosketusta ihmiskehoon tai erilaisiin kliinisissä ympäristöissä yleisesti esiintyviin kemikaaleihin. Sekä toiminnalliset vaatimukset että materiaalien yhteensopivuus käyttötarkoituksen kanssa on otettava huolellisesti huomioon.

Lääketieteessä ja terveydenhuollon alalla monet puhtaat metallit ja metalliseokset ovat osoittaneet arvonsa. Tässä artikkelissa käydään läpi kolmetoista yleisintä metallisten biomateriaalien ja metallien tyyppiä, joita käytetään lääketieteellisten laitteiden valmistuksessa.

• 13 metallityyppiä lääketieteellisten osien ja laitteiden valmistukseen

Katsotaanpa kolmetoista yleisintä puhtaiden metallien ja metalliseosten tyyppiä, niiden sovelluksia sekä niiden etuja ja haittoja lääketieteen ja terveydenhuollon laitteiden valmistuksessa.

1. Ruostumaton teräs

Ruostumaton teräs soveltuu erittäin hyvin monenlaisiin lääkinnällisiin laitteisiin myrkyttömän, syövyttämättömän ja kestävän luonteensa ansiosta. Lisäksi se voidaan kiillottaa hienoksi viimeistelyyn, joka on helppo puhdistaa. Koska ruostumatonta terästä on saatavana eri muunnelmina, joista jokaisella on ainutlaatuiset mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet, oikean tyypin valinta on ratkaisevan tärkeää.

316 ja 316L ruostumaton teräs ovat yleisimmin käytettyjä tyyppejä lääketieteellisissä implanteissa ja lävistyksissä poikkeuksellisen korroosionkestävyytensä vuoksi. Tämä ominaisuus on välttämätön verenkierron korroosion estämisessä, joka voi johtaa infektioihin ja mahdollisesti kohtalokkaisiin seurauksiin. Lisäksi ruostumaton teräs sisältää vähän nikkeliä sisältäviä lajikkeita, joten potilaat kärsivät harvoin allergisista reaktioista nikkelille.

440 ruostumatonta terästä käytetään yleisesti kirurgisten työkalujen valmistuksessa. Vaikka se voi tarjota alhaisemman korroosionkestävyyden verrattuna 316:een, sen korkeampi hiilipitoisuus mahdollistaalämpökäsittely, jonka tuloksena syntyiterävät reunat soveltuu instrumenttien leikkaamiseen. Ruostumatonta terästä käytetään laajasti ortopediassa, kuten lonkkanivelten korvaamisessa ja murtuneiden luiden stabiloinnissa ruuveilla ja levyillä. Lisäksi sitä käytetään usein kestävien ja helposti puhdistettavien kirurgisten työkalujen, kuten hemostaattien, pinsettien, pihtien ja muiden kestävyyttä ja steriilyyttä vaativien laitteiden valmistukseen.

Koska ruostumaton teräs sisältää rautaa, joka voi ajan myötä aiheuttaa korroosiota, on olemassa riski ympäröivälle kudokselle, kun implantti heikkenee. Vertailun vuoksi lääketieteelliset metallit, kuten titaani tai kobolttikromi, tarjoavat paremman korroosionkestävyyden. Huomaa kuitenkin, että nämä vaihtoehtoiset metallit voivat olla kalliimpia.

2. Kupari

Suhteellisen heikomman lujuutensa ansiostakupari Sitä ei käytetä laajasti kirurgisten laitteiden ja implanttien valmistukseen. Kuitenkin sen merkittävät antibakteeriset ja antiviraaliset ominaisuudet tekevät siitä yleisen valinnan kirurgian ja sairauksien ehkäisyn alalla.

Kuparin suora käyttö lääketieteellisissä implanteissa on harvinaista sen pehmeyden ja mahdollisen myrkyllisyyden vuoksi kudoksessa. Tiettyjä kupariseoksia käytetään kuitenkin edelleen hammasimplanteissa ja vähentämään infektioriskiäluunsiirtoleikkaukset.

Kupari on todella erinomainen lääkemetallina poikkeuksellisten antiviraalisten ja antibakteeristen ominaisuuksiensa ansiosta. Tämä tekee kuparista ihanteellisen materiaalin usein kosketetuille pinnoille, kuten ovenkahvoihin, sängyn kaiteisiin ja kytkimiin. Kuparin erottaa muista se, ettäFDAon hyväksynyt yli 400 erilaista kupariseosta biosidiksi, mikä estää tehokkaasti virusten, kuten SARS-CoV-2, leviämisen.

Kun puhdas kupari altistuu ympäristölle, se hapettuu helposti, mikä johtaa vihertävän värin. Tästä huolimatta se säilyttää antimikrobiset ominaisuutensa. Jotkut henkilöt voivat kuitenkin pitää värimuutoksia epämiellyttävänä. Tämän ratkaisemiseksi käytetään yleisesti metalliseoksia, jotka tarjoavat erilaisia ​​tehokkuutta mikrobeja vastaan. Toinen vaihtoehto on levittää ohutkalvopinnoitteita hapettumisen estämiseksi samalla kun kuparin antibakteeriset ominaisuudet säilyvät.

3. Titaani

Titaani on erittäin suosittu lääketieteellisten laitteiden valmistuksessa yleisesti käytettyjen metallien joukossa. Sisäisten lääketieteellisten laitteiden lisäksi sitä käytetään myös ulkoisten laitteiden, kuten kirurgisten instrumenttien, hammaslääketieteellisten laitteiden ja ortopedisten laitteiden valmistuksessa. Puhdas titaani, joka tunnetaan erittäin inerttinä, on kallein vaihtoehto, joka on usein varattu erittäin luotettaville komponenteille tai sellaisille, jotka on tarkoitettu pitkäaikaiseen käyttöön potilaan kehossa leikkauksen jälkeen.

Nykyään titaania käytetään usein ruostumattoman teräksen korvikkeena, erityisesti luun tukien ja korvikkeiden valmistuksessa. Titaanin lujuus ja kestävyys ovat verrattavissa ruostumattomaan teräkseen, vaikka se on kevyempi. Lisäksi se esittelee erinomaiset bioyhteensopivuusominaisuudet.

Titaaniseokset soveltuvat erittäin hyvin myös hammasimplantteihin. Tämä johtuu siitä, että titaania voidaan käyttäämetallista 3D-tulostusta valmistaa täysin räätälöityjä komponentteja potilaan skannausten ja röntgensäteiden perusteella. Tämä mahdollistaa moitteettoman istuvuuden ja yksilöllisen ratkaisun.

Titaani erottuu kevyestä ja kestävästä luonteestaan, ohittaen ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden suhteen. Joitakin rajoituksia on kuitenkin otettava huomioon. Titaaniseokset eivät ehkä kestä riittävästi taivutusväsymystä jatkuvissa dynaamisissa kuormiuksissa. Lisäksi kun titaania käytetään vaihtoliitoksissa, se ei ole yhtä kestävä kitkalle ja kulumiselle.

4. Kobolttikromi

Koostuu kromista ja koboltista,kobolttikromi on metalliseos, joka tarjoaa useita etuja kirurgisille instrumenteille. Sen soveltuvuus3D-tulostusjaCNC-työstö mahdollistaa haluttujen muotojen kätevän muotoilun. Lisäksi,sähkökiillotus on toteutettu tasaisen pinnan varmistamiseksi, minimoiden kontaminaatioriskin. Erinomaisilla ominaisuuksilla, kuten lujuudella, kulutuskestävyydellä ja korkeiden lämpötilojen kestävyydellä, kobolttikromi on yksi metalliseosten parhaista valinnoista. Sen bioyhteensopivuus tekee siitä ihanteellisen ortopedisiin proteeseihin, nivelleikkauksiin ja hammasimplantaatioihin.

Kobolttikromilejeeringit ovat arvostettuja lääketieteellisiä metalleja, joita käytetään lonkka- ja olkapäiden korvaamiseen. On kuitenkin ollut huolta koboltin, kromin ja nikkeli-ionien mahdollisesta vapautumisesta verenkiertoon, koska nämä seokset kuluvat vähitellen ajan myötä.

5. Alumiini

Harvoin suorassa kosketuksessa kehon kanssa,alumiini Sitä käytetään edelleen laajalti erilaisten tukilaitteiden valmistuksessa, mikä edellyttää kevyitä, kestäviä ja korroosionkestäviä ominaisuuksia. Esimerkkejä ovat suonensisäiset stentit, kävelykepit, sängyn rungot, pyörätuolit ja ortopediset stentit. Koska alumiiniosat taipuvat ruostumaan tai hapettumaan, ne vaativat yleensä maalausta tai anodisointia kestävyyden ja käyttöiän parantamiseksi.

6. Magnesium

Magnesiumlejeeringit ovat lääketieteellisiä metalleja, jotka tunnetaan poikkeuksellisesta kevyydestään ja lujuudestaan, jotka muistuttavat luonnollisen luun painoa ja tiheyttä. Lisäksi magnesium on bioturvallinen, koska se hajoaa luonnollisesti ja turvallisesti ajan myötä. Tämä ominaisuus tekee siitä sopivan väliaikaisiin stentteihin tai luusiirteiden korvaamiseen, mikä eliminoi toissijaisten poistotoimenpiteiden tarpeen.

Magnesium hapettuu kuitenkin nopeasti, mikä on välttämätöntäpintakäsittely . Lisäksi magnesiumin työstäminen voi olla haastavaa, ja varotoimia on ryhdyttävä mahdollisten haihtuvien reaktioiden välttämiseksi hapen kanssa.

7. Kulta

Kulta, mahdollisesti yksi varhaisimmista käytetyistä lääketieteellisistä metalleista, tarjoaa erinomaisen korroosionkestävyyden ja biologisen yhteensopivuuden. Sen muokattavuus mahdollistaa helpon muotoilun, joten se on aiemmin suosittu valinta erilaisiin hampaiden korjauksiin. Tämä käytäntö on kuitenkin tullut vähemmän yleiseksi, ja kulta on nyt korvattu kullallasynteettiset materiaalitmonessa tapauksessa.

Vaikka kullalla on joitain biosidisia ominaisuuksia, on syytä huomata, että sen hinta ja harvinaisuus rajoittavat sen käyttöä. Tyypillisesti kultaa käytetään hyvin ohuina pinnoitteina mieluummin kuin kiinteänä kultana. Kultapinnoitteita löytyy yleisesti johtimista, langoista ja muista mikroelektronisista komponenteista, joita käytetään sähköstimulaatio-implanteissa jaanturit.

8. Platina

Platinaa, toista erittäin vakaata ja inerttiä metallia, pidetään erinomaisena vaihtoehtona kirurgisille laitteille ja laitteille sen biologisen yhteensopivuuden ja poikkeuksellisen johtavuuden vuoksi. Herkät platinalangat ovat laajalti käytössä sisäisissä elektronisissa implanteissa, kuten kuulokojeissa ja sydämentahdistimissa. Lisäksi platina löytää sovelluksia, jotka liittyvät neurologisiin sairauksiin ja aivoaaltojen seurantaan.

9. Hopea

Kuten kupari, hopealla on luontaisia ​​antimikrobisia ominaisuuksia, mikä tekee siitä arvokkaan erilaisissa sovelluksissa. Sitä käytetään stenteissä ja ei-kantavissa implanteissa, ja sitä käytetään jopa sementtiyhdisteisiin, joita käytetään luun rappaukseen. Lisäksi hopeaa seostetaan sinkin tai kuparin kanssa hammastäytteiden valmistamiseksi.

10. Tantaali

Tantaalilla on merkittäviä ominaisuuksia, kuten korkea lämmönkestävyys, erinomainen työstettävyys, happojen ja korroosionkestävyys sekä yhdistelmä sitkeyttä ja lujuutta. Erittäin huokoisena tulenkestävänä metallina se helpottaa luun kasvua ja integroitumista, mikä tekee siitä sopivan implantteihin luun läsnä ollessa.

Tantaalia voidaan käyttää erilaisissa lääketieteellisissä instrumenteissa ja diagnostisissa merkkinauhoissa, koska se kestää kehon nesteitä ja korroosiota. Tuleminen3D-tulostuson mahdollistanut tantaalin käytön kallon luun korvaamisessa ja hammaslääketieteellisissä laitteissa, kuten kruunuissa tairuuvi viestit. Harvinaisuutensa ja hintansa vuoksi tantaalia käytetään kuitenkin usein komposiittimateriaaleissa sen sijaan, että se olisi puhdasta.

11. Nitinoli

Nitinoli on nikkelistä ja titaanista valmistettu seos, joka tunnetaan poikkeuksellisesta korroosionkestävyydestään ja biologisesta yhteensopivuudestaan. Sen ainutlaatuinen kiderakenne mahdollistaa sen superelastisuuden ja muotoillun muistiefektin. Nämä ominaisuudet ovat mullistaneet lääkinnällisten laitteiden teollisuuden sallimalla materiaalin palata alkuperäiseen muotoonsa muodonmuutoksen jälkeen tietyn lämpötilan perusteella.

Lääketieteellisissä toimenpiteissä, joissa tarkkuus on ratkaisevan tärkeää, nitinoli tarjoaa joustavuutta liikkumiseen ahtaissa tiloissa säilyttäen samalla kestävyyden kestämään huomattavaa rasitusta (jopa 8 %). Sen kevyt luonne ja erinomainen suorituskyky tekevät siitä ihanteellisen valinnan erilaisten biolääketieteellisten sovellusten valmistukseen. Esimerkkejä ovat oikomislangat, luuankkurit, niitit, välikkeet, sydänläppätyökalut, ohjauslangat ja stentit. Nitinolia voidaan myös käyttää luomaan markkereita ja diagnostisia linjoja rintakasvainten paikantamiseen, mikä tarjoaa vähemmän invasiivisia vaihtoehtoja rintasyövän diagnosointiin ja hoitoon.

12. Niobium

Niobiumia, tulenkestävää erikoismetallia, voidaan käyttää nykyaikaisissa lääketieteellisissä laitteissa. Se on tunnustettu poikkeuksellisesta inertsistään ja biologisesta yhteensopivuudestaan. Sen arvokkaiden ominaisuuksien, kuten korkean lämmön- ja sähkönjohtavuuden, lisäksi niobiumia käytetään usein pienten tahdistimen komponenttien valmistuksessa.

13. Volframi

Volframia käytetään yleisesti lääketieteellisissä laitteissa, erityisesti putkien tuotannossa minimaalisesti invasiivisia toimenpiteitä, kuten laparoskopiaa ja endoskopiaa, varten. Se tarjoaa mekaanista lujuutta ja pystyy myös täyttämään radioläpäisytarpeen, mikä tekee siitä sopivan fluoresenssitarkastussovelluksiin. Lisäksi volframin tiheys ylittää lyijyn tiheyden, mikä tekee siitä ympäristöystävällisen vaihtoehdon säteilysuojamateriaaleille.

Bioyhteensopivia materiaaleja saatavilla lääkinnällisiin laitteisiin

Terveydenhuollossa käytettävien bioyhteensopivien materiaalien on täytettävä erityiset kriteerit, jotka eivät välttämättä koske muita tuotteita.

Esimerkiksi niiden on oltava myrkyttömiä joutuessaan kosketuksiin ihmiskudoksen tai kehon nesteiden kanssa. Lisäksi niiden tulee kestää sterilointiin käytettäviä kemikaaleja, kuten puhdistusaineita ja desinfiointiaineita. Implanteissa käytettävien lääketieteellisten metallien on oltava myrkyttömiä, syövyttäviä ja magneettisia. Tutkimus tutkii jatkuvasti uusia metalliseoksia sekä muita materiaaleja, kutenmuovijakeraaminen , arvioida niiden soveltuvuutta bioyhteensopiviin materiaaleihin. Lisäksi jotkin materiaalit voivat olla turvallisia lyhytaikaiseen kosketukseen, mutta eivät sovellu pysyviin implantteihin.

Lukuisten muuttujien vuoksi säätelyelimet, kuten FDA Yhdysvalloissa, ja muut maailmanlaajuiset virastot, eivät sertifioi lääkinnällisten laitteiden raaka-aineita sinänsä. Sen sijaan luokitus määrätään lopputuotteelle eikä sen ainesosalle. Siitä huolimatta bioyhteensopivan materiaalin valinta on edelleen ensimmäinen ja ratkaiseva askel kohti halutun luokituksen saavuttamista.

Miksi metallit ovat lääkinnällisten laitteiden komponenttien ensisijainen materiaali?

Tilanteissa, joissa vaaditaan poikkeuksellista lujuutta ja jäykkyyttä, metallit, erityisesti pienissä poikkileikkauksissa, ovat usein suositeltu valinta. Ne sopivat hyvin komponentteihin, jotka on muotoiltava tai koneistettava monimutkaisiin muotoihin, kuten esimanturit , terät ja kärjet. Lisäksi metallit ovat loistavia mekaanisissa osissa, jotka ovat vuorovaikutuksessa muiden metalliosien, kuten vipujen, kanssa,vaihteet , dioja ja laukaisimia. Ne soveltuvat myös komponentteihin, jotka steriloidaan korkeassa lämpötilassa tai vaativat parempia mekaanisia ja fysikaalisia ominaisuuksia kuin polymeeripohjaiset materiaalit.

Metallit tarjoavat tyypillisesti kestävän ja kiiltävän pinnan, joka helpottaa puhdistamista ja sterilointia. Titaani, titaaniseokset, ruostumaton teräs ja nikkeliseokset ovat erittäin suosittuja lääketieteellisissä laitteissa, koska ne täyttävät terveydenhuollon sovellusten tiukat puhdistusvaatimukset. Sitä vastoin metallit, jotka ovat alttiita hallitsemattomalle ja tuhoavalle pinnan hapettumiselle, kuten teräs, alumiini tai kupari, eivät kuulu tällaisiin sovelluksiin. Nämä korkean suorituskyvyn metallit tarjoavat ainutlaatuisia ominaisuuksia, joitain rajoituksia ja poikkeuksellista monipuolisuutta. Näiden materiaalien kanssa työskentely vaatii innovatiivisia suunnittelumenetelmiä, jotka voivat poiketa tavallisista metalleista tai muoveista, mikä tarjoaa monia mahdollisuuksia tuoteinsinööreille.

Lääkinnällisissä laitteissa käytettävän tietyn metallin suositellut muodot

Lääketeollisuudessa yleisesti käytettyjä titaaniseoksia, ruostumatonta terästä ja karkaistuja metalliseoksia on useita muotoja, mukaan lukien levyt, tangot, kalvot, nauhat, levyt, tankot ja lankat. Nämä erilaiset muodot ovat välttämättömiä lääkinnällisten laitteiden komponenttien erityisvaatimusten täyttämiseksi, koska ne ovat usein pieniä ja monimutkaisia.

Näiden muotojen valmistukseen automaattisestimeistopuristimet ovat tyypillisesti työllisiä. Nauhat ja lanka ovat yleisimmin käytettyjä lähtöaineita tämän tyyppisessä käsittelyssä. Näitä myllymuotoja on erikokoisia, nauhan paksuus vaihtelee erittäin ohuesta kalvosta 0,001 - 0,125 tuumaa, litteää lankaa on saatavana 0,010 - 0,100 tuuman paksuisina ja 0,150 - 0,750 tuuman leveyksinä. .

Huomioitavaa metallien käytöstä lääkinnällisten laitteiden valmistuksessa

Tällä alalla käymme läpi neljä päätekijää käytettäessä metalleja lääkinnällisten laitteiden valmistuksessa, jotka ovat koneistus, muovattavuus, kovuuden säätö japinnan viimeistely.

1. Koneistus

6-4-seoksen työstöominaisuudet muistuttavat läheisesti austeniittisten ruostumattomien terästen työstöominaisuuksia, ja molempien materiaalien luokitus on noin 22 % AISI B-1112 -teräksestä. On kuitenkin huomattava, että titaani reagoi karbidityökalujen kanssa, ja tämä reaktio voimistuu lämmön vaikutuksesta. Siksi on suositeltavaa käyttää voimakasta tulvimista leikkausnesteellä titaanin työstyksessä.

On tärkeää välttää halogeenipitoisten nesteiden käyttöä, koska ne voivat aiheuttaa jännityskorroosion vaaran, jos niitä ei poisteta perusteellisesti koneistuksen jälkeen.

2. Muovattavuus

Leimaajat suosivat yleensä materiaaleja, jotka on helppo kylmämuovata. On kuitenkin syytä huomata, että muovattavuus liittyy käänteisesti erityisiin ominaisuuksiin, joita ostajat etsivät valitessaan näitä metalliseoksia, kuten erinomaiseen kovuuteen ja lujuuteen.

Esimerkiksi kirurgisten niittien on oltava mahdollisimman lujia erottumisen estämiseksi, jopa erittäin ohuella poikkileikkauksella. Samalla niiden on oltava erittäin muotoiltavia, jotta kirurgit voivat sulkea ne tiukasti ilman invasiivisia niittityökaluja.

Tasapaino lujuuden ja muovattavuuden välillä voidaan saavuttaa tehokkaasti uudelleenrullausvaiheessa. Rullaamalla nauha varovasti haluttuun mittaan ja käyttämällä hehkutusta käyntien välillä työkarkaisun vaikutusten torjumiseksi saavutetaan optimaalinen muovattavuus.

Uudelleenrullat käyttävät vuorottelevaa lämpökäsittelyä jakylmävalssaustarjota muovattavaa materiaalia, joka soveltuu hyvin muovaukseen, piirtämiseen ja lävistykseen käyttämällä tavanomaisia ​​moniliuku- ja monisauvameistolaitteita.

Vaikka titaanin ja sen seosten sitkeys voi olla alhaisempi kuin muiden yleisesti käytettyjen rakennemetallien, nauhatuotteita voidaan silti muodostaa helposti huoneenlämpötilassa, vaikkakin hitaammin kuin ruostumaton teräs.

Kylmämuovauksen jälkeen titaani joustaa takaisin alhaisen kimmokertoimensa ansiosta, joka on noin puolet teräksestä. On syytä huomata, että takaisinjoustoaste kasvaa metallin lujuuden myötä.

Kun huoneenlämpötilaponnistelut eivät riitä, muovaustoimenpiteet voidaan suorittaa korotetuissa lämpötiloissa, koska titaanin sitkeys kasvaa lämpötilan myötä. Yleensä seostamattomat titaaninauhat ja -levyt ovat kylmämuovattuja.

Poikkeus on kuitenkin olemassaalfa-seokset , joita lämmitetään toisinaan 600–1200 °F:n lämpötiloihin takaisinkevään estämiseksi. On syytä huomata, että yli 1100 °F:n lämpötilassa titaanipintojen hapettuminen on huolestuttavaa, joten kalkinpoisto saattaa olla tarpeen.

Koska titaanin kylmähitsausominaisuus on korkeampi kuin ruostumattoman teräksen, asianmukainen voitelu on ratkaisevan tärkeää suoritettaessa toimenpiteitä, joissa titaania joutuu kosketuksiinmetalliset kuoleettai muotoilulaitteita.

3. Kovuuden säätö

Valssaus- ja hehkutusprosessin käyttäminen tasapainon saavuttamiseksi muovattavuuden ja lujuuden välillä seoksissa. Hehkuttamalla jokaisen valssauskerran välissä työkarkaisun vaikutukset eliminoidaan, jolloin saadaan haluttu temperointi, joka säilyttää materiaalin lujuuden ja samalla tarvittavan muovattavuuden.

Täyttääkseen tiukat vaatimukset ja minimoidakseen kustannukset, asiantuntijat osoitteessaHUAYI GROUP voi auttaa metalliseosten valinnassa ja tarjota kokonaisvaltaisia ​​ratkaisuja lääketieteelliseen metallin työstöön. Tämä varmistaa, että seoksilla on haluttu ominaisuuksien yhdistelmä, mikä vastaa erityisiä vaatimuksia ja rajoituksia.

4. Pintakäsittely

Uudelleenrullausvaiheessa selvitetään titaanipohjaisten ja ruostumattomien teräsnauhatuotteiden pintakäsittely. Suunnittelijoilla on useita vaihtoehtoja, joista valita, mukaan lukien kirkas ja heijastava pinta, mattapinta, joka helpottaa voitelun siirtoa, tai muut erikoispinnat, joita tarvitaan liimaukseen, juottamiseen tai hitsaukseen.

Pintakäsittelyt syntyvät työtelojen ja materiaalin välisestä kosketuksesta valssaamossa. Esimerkiksi erittäin kiillotettujen kovametallitelojen käyttö tuottaa peilikirkkaan ja heijastavan pinnan, kun taas ruiskupuhalletut terästelat tuottavat mattapintaisen pinnan, jonka karheus on 20-40 µin. RMS. Ruiskupuhalletut kovametallitelat tarjoavat himmeän pinnan 18-20 µin:lla. RMS-karheus.

Tämä prosessi pystyy tuottamaan pinnan, jonka karheus on jopa 60 µin. RMS, joka edustaa suhteellisen korkeaa tasoapinnan karheus.

Yleisesti käytetyt metallit ja seokset lääketieteellisiin sovelluksiin

Ruostumatonta terästä, titaania ja nikkelipohjaisia ​​seoksia pidetään edistyneempinä materiaaleina perinteisiin verrattuna. Ne tuovat kuitenkin myös laajemman valikoiman ominaisuuksia pöytään. Näillä materiaaleilla on kyky muuttaa mekaanisia ominaisuuksiaan prosessien, kuten lämmityksen, jäähdytyksen ja sammutuksen, avulla. Lisäksi käsittelyn aikana niihin voidaan tehdä lisämuutoksia tarpeen mukaan. Esimerkiksi metallien valssaus ohuemmiksi mitoiksi voi lisätä niiden kovuutta, kun taas hehkutus voi palauttaa niiden ominaisuudet tarkaan karkaistumiseen, mikä mahdollistaa kustannustehokkaan muotoilun.

Nämä metallit toimivat hyvinlääketieteelliset sovellukset . Niillä on erinomainen korroosionkestävyys, korkeat mekaaniset ominaisuudet, ne tarjoavat laajan valikoiman pintakäsittelyvaihtoehtoja ja tarjoavat erinomaisen tuotannon monipuolisuuden, kun suunnittelijat ovat perehtyneet niiden monimutkaisuuteen.

Johtopäätös

Lääketieteellisiä laitteita valmistettaessa on tärkeää valita huolellisesti sopivat metallit. Yleisesti käytettyjä metalleja tähän tarkoitukseen ovat ruostumaton teräs, titaani, kobolttikromi, kupari, tantaali ja platina. Nämä metallit ovat edullisia niiden erinomaisen bioyhteensopivuuden ja kestävyyden vuoksi. Vaikka palladium on myös saamassa tunnustusta, sen käyttö on suhteellisen rajallista korkeampien kustannusten vuoksi. Toivomme, että tämä opas auttaa sinua löytämään sopivan metallin, joka täyttää lääketieteelliset projektisi tai sovelluksesi.