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        醫療設備怎么樣選擇工藝材料
        -醫療設備工業設計公司必須知道的幾個點
        2020/01/09

        大型熱塑性樹脂供給商能夠在這一范疇中提供十分大的協助。他們不只是這一范疇的資料專家,而且具有精深的加工學問和珍貴的行業經歷,能夠為醫療器械消費企業打造多種優勢。此類加工專業學問來源于內部研發和測試活動,以及與客戶共同展開應用開發工作的經歷積聚,從而助力設備制造商完成消費流程的最優化。


        加工工藝優缺點對比


        每一種塑料加工工藝都有優勢和優勢。真正應戰在于依據所需零件、設備性能、設計規格、資料的物理和機械性能、外觀效果、消費數量、二次操作以及加工工廠的才能等各種參數,肯定適用于某一詳細應用的最佳加工方式。



        多種可變要素的存在會使工藝挑選流程變得十分復雜。SABIC等大型熱塑性資料供給商能夠給予專業的挑選指導,提供各種資源協助客戶確認適宜的加工方式、并對其停止優化處置以匹配詳細的應用。此類資源包括加工設備、應用測試、實驗室設備以及詳細資料的性能數據。



        除了提供現有加工技術支持,資料供給商還努力于完成工藝晉級和完善。此外,他們助力開發全新的加工方式,攻克當前經濟或技術的限制,推進新型零部件的消費進程。





        標準注塑成型工藝

        由于傳統加工方式注塑成型工藝用處極為普遍,而且可以提供高尺寸精度和高產出率,其在醫療器械消費行業中仍然廣受歡送。這一工藝可用于消費多種產品,包括吻合器和穿刺器等手術器械以及大型診斷設備外殼。




        除了以上優勢,注塑成型工藝還可以幫助器械生產商解決醫療領域一些極具挑戰性的難題:

        有助于提高患者治愈率:

        對于注射筆以及帶有可移動精密零部件的自動注射器等藥物輸送裝置而言,注塑成型工藝可以提供精確用藥劑量所需的高精度,從而確保獲得良好的治療效果。

         


        降低成本:

        通過整合零部件和取消二次操作步驟,采取注塑成型工藝打造的產品設計有助于降低底盤和骨架等固定設備所需組件的使用成本。

         

        提高可用性:

        薄壁注塑成型工藝有助于減輕便攜式醫療器械的重量,為醫護人員及患者運輸和操作器械提供了便利性。采用注塑成型工藝首先需要考慮系統成本。盡管前期注塑成型模具成本較高,但極高生產成型效率、長時間的模具使用壽命以及高產量生產等經濟優勢,也在一定程度上抵消了模具成本過高的不利影響。


        另一個因素是設計自由度。器械設計師可以從多種適用于注塑成型工藝的樹脂和樹脂復合材料進行選擇。此類材料包括聚碳酸酯(PC)、 聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)以及適用于發泡成型的改性聚苯醚。能夠在高壓蒸煮滅菌等苛刻條件下重復使用,提供固有潤滑性或高模量的特種復合材料,從而為設計師提供更多的選擇。



        處理溫度、壓力和樹脂含水量等可變因素以及設計規格和設備能力都會影響產量和質量。例如,需要進行具體分析和測試來確保多穴模具中零部件之間的一致性,控制薄壁制品的翹曲度和擴大流動區域,同時實現零部件所需的復雜性能特征。



        這正是材料供應商投資工藝開發能夠為器械生產商提供的主要優勢——節約時間并避免出現代價高昂的失誤。大型供應商了解現有注塑成型技術的應用范圍和局限性,可以采用自有技術資源來克服這些障礙,從而幫助客戶達到目的。


        特殊注塑成型工藝

        高級注塑成型技術有助于滿足醫療器械所需的特殊性能要求、外觀效果以及加工需求。


        氣體輔助注塑成型工藝


        作為傳統注塑成型工藝的晉級版本,氣體輔助注塑成型工藝需求將緊縮氮氣注射入模具內部。氮氣流經固定渠道,經過構成中空區域來取代零部件較厚部位的樹脂資料。采用這項工藝制造的零部件重量減輕、模內應力降低、壁厚度平均性進步、尺寸穩定性也進一步提升。



        此外,氣體輔助注塑成型工藝還有助于減少縮痕產生,從而完成優質的外表平整度。這項技術處理了復雜幾何外形零件無法在傳統單一零件成型工藝停止消費的問題。這種注塑成型工藝能夠提供出色的經濟優勢,例如減少資料耗費量和縮短消費周期時間,從而有助于進步消費效率。



        作為一項先進工藝技術,氣體輔助注塑成型工藝能夠經過輕量化和人體工學設計來改善醫療器械可用性。典型應用場所包括用于牽開和嵌入處置的不銹鋼手術器械。除了更佳的人體工學設計,采用氣體輔助注塑成型工藝消費的零部件,還能夠省略采用外部增強筋促進成型的步驟,打造更為平整的外表,進步清潔便利性并減少可能增加感染幾率的人體組織堆積。



        采取氣體輔助注塑成型工藝的留意事項包括精確定位氣體通道、調理零部件中控區域快速冷卻過程(零部件內外部均需求停止冷卻處置)。



        確認適用于這項特殊工藝的資料需求從資料供給商尋求相關倡議。此外,消費優化則需求器械消費企業、注塑工廠和樹脂供給商的協作配合。




        快速冷熱成型工藝


        模具溫度對提升注塑成型零部件表面質量發揮著重要的作用。在注塑成型周期中,快速冷熱成型技術可以對模具表面溫度進行熱循環控制。這需要在注塑前采用過熱水系統或感應線圈等特殊設備加熱模具表面,使其溫度升高至材料的玻璃轉化溫度(Tg)以上。樹脂注射入模腔之后,模具需要在成型部件頂出脫模之前進行快速冷卻降溫。





        借助這項工藝, 玻纖加強資料可用于打造高樹脂含量外表,從而消費出對外表光澤度有較高請求的零部件。采用玻纖加強成型加工的零部件具有優質外表平整度,有助于省略噴涂步驟。高質量外表能夠提升家用器械對患者的吸收力并加強市場競爭力。



        此外,零部件內應力降低也是快速冷熱成型工藝的另一項優勢。內應力降低能夠取得更佳的耐開裂性,特別是在需求運用化學清洗劑預防醫院取得性感染(HAI)的應用場所。適用于快速冷熱成型工藝的樹脂包括玻纖填充聚碳酸酯和聚醚酰亞胺以及特種復合資料。SABIC等具有全球應用開發中心的資料供給商能夠為客戶提供有助于他們高效應用快速冷熱成型工藝的豐厚資源。



        二次成型工藝(二次注塑成型)



        假如單一熱塑性塑料資料無法滿足零部件的請求,能夠應用機械緊固、溶劑粘合、焊接、膠粘和按壓式卡扣裝配等技術接合兩種或多種熱塑性塑料資料。但是,此類二次操作特別消耗時間,而且也增加了本錢、影響了消費率。




        在剛性基材上直接停止熱塑性彈性體或液體硅膠(LSR)二次注塑成型能夠防止二次操作步驟。只需兩種資料互相兼容,還可以取得較高的粘結度。這項工藝有助于提升醫療器械的人體工學性能和平安性能,而且可以提供良好的外觀效果。彈性體資料的不同感官效果(握感、觸感、質地等)為器械消費商提供了多樣化選擇。降噪減震專用資料同樣能夠供給,而且其中的多款資料具有多種顏色可供選擇。






        應用例子包括消費手術器械或便攜式設備(例如除顫器)的手柄以及有助于保證患者平安和行走穩定性的耐用醫療設備(助行器、拐杖等)的溫馨防滑區域。



        與傳統設計和加工工藝有區別的是,二次成型必需可以滿足兩項資料的不同收縮特性。彈性體呈現明顯收縮能夠經過運用高模量基板資料、在基板資料中制造增強筋停止一定水平的緩解。






        增量制造技術

        作為一項推翻性技術,增材制造以數字文件為根底,經過塑料資料逐層堆積生成三維(3D)物體。這項技術在醫療器械應用范疇具有多種潛在優勢,其中包括制定患者特異個性化治療計劃、經過取消模具降低運用本錢、提供廣泛的設計自在度等。采用增材制造消費的創新零部件,例如用于復雜手術診斷或指導的骨骼和器官模型、定制化模型和假肢、醫用和口腔植入體等,為醫療行業帶來了宏大優勢。


        增材制造目前在醫療器械中的應用主要集中在原型設計和個性化、定制化零部件消費。增材制造將來也將有望應用于大范圍消費,但面臨的一個應戰是需求將樹脂和樹脂復合資料停止特殊加工處置以順應這種工藝流程。醫療器械設計師需求確保他們所選擇的資料可以契合來源、監管鏈、測試、法規遵照以及供給鏈等方面的嚴厲規范。當然,這些資料還必需可以滿足生物相容性和滅菌相容性等醫療行業根本需求,而且必需適用于增材制造消費方式。

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