Kodėl aliuminio lydiniai tinka medicinos prietaisų inžinerijai
Medicininės įrangos matmenys turi išlikti stabilūs, lengvai valomi ir pakankamai lengvi, kad galėtų judėti. Aliuminio lydiniai vienu metu patenkina visus tris reikalavimus: dėl didelio stiprumo -svorio -svorio santykio su platformomis, svirtimis ir vežimėliuose-sutvarkomi įrenginiai, šilumos laidumas padeda išsklaidyti šilumą iš elektronikos ir variklių, o savaime-suformuojantis oksido sluoksnis užtikrina naudingą atsparumą korozijai drėgnoje klinikinėje aplinkoje. Anodavimas tai dar labiau padidina, nes susidaro kietas, sandarus paviršius, kuris atlaiko pakartotinį valymą ligoninės dezinfekavimo priemonėmis.
Lydinio pasirinkimas paprastai pateikiamas po trijų klausimų. Pirma, ar dalis veiks stipriame magnetiniame lauke, kaip magnetinio rezonanso tomografijoje? Antra, ar komponentas liečiasi su audiniu, krauju ar vaisto produktu? Trečia, kaip jis bus sterilizuojamas garų autoklave, etileno oksidu, vandenilio peroksido plazma ar spinduliuote? Atsakymai nustato, ar tinkamas pradinis taškas yra prekinis 5000-serijos lapas, termiškai-apdorojama 6061-T6 dalis, didelio stiprumo 7075-T6 instrumentas ar plona 8011-H18 folija.
Lydinių klasės ir gaminių formos
| Įvertinimas ir temperamentas | Tipiškas medicinos vaidmuo | Kodėl jis pasirinktas |
|---|---|---|
| 5000 serijų, pavyzdžiui, 5052 | Skaitytuvų portalai, dangčiai, ne{0}}magnetiniai korpusai | Efektyviai ne{0}}magnetinis, geras atsparumas korozijai, suvirinamas |
| 6061-T6 | Mechaniškai apdoroti rėmai, laikikliai,{0}}paviršiaus modifikuoti implantų komponentai | Subalansuotas stiprumas, apdirbamumas ir anodavimo reakcija |
| 6063-T5 ir T6 | Plonos{0}}sienos ekstruziniai korpusai ir rankenos | Puiki ekstruzijos apdaila ir lengvas svoris |
| 3003 | Akumuliatorių ir skysčių korpusai | Geras formavimas ir atsparumas nutekėjimui po sujungimo |
| 7075-T6 | Žnyplės ir didelio{0}}standumo chirurginiai instrumentai | Labai didelis stiprumas tam tikrai sekcijai |
| 8011-H18 | Šalto -formavimo farmacinės lizdinės plokštelės folija | Ploni matuokliai su stipriu drėgmės barjeru |
Šių gaminių formų sudėties ir mechaninių savybių leistinos nuokrypos yra apibrėžtos tokiuose standartuose kaip ASTM B209 lakštams ir plokštėms ir ASTM B221 ekstruziniams profiliams. Pirkėjai turėtų patvirtinti, kad malūno sertifikatas atitinka brėžinio išnašą ir kad temperatūrų žymėjimas bei storio diapazonas yra tinkami numatytam formavimo ar apdirbimo būdui.
Vaizdo gavimo ir diagnostikos įranga
Magnetinio rezonanso komplekto viduje medžiaga neturi trikdyti vaizdo lauko. Todėl ne-magnetiniai 5000-serijos lydiniai plačiai naudojami portalinėms konstrukcijoms ir ekranavimo plokštėms, kur jų elektrinis laidumas taip pat padeda valdyti radijo dažnio trukdžius netrikdant magnetinio lauko. Tiksliai išlieti ir apdirbti portalinių komponentų padėties leistini nuokrypiai yra mažesni nei 0,1 mm, kad vaizdo geometrija būtų pakartojama visą skaitytuvo naudojimo laiką.
Masė yra svarbi tiek pat, kiek magnetinis elgesys. Mašinų gamintojai praneša, kad nerūdijančio plieno konstrukcijų pakeitimas aliuminiu sumažina svorį maždaug 40 procentų, todėl sumažėja grindų apkrova, sutrumpėja montavimo laikas ir padėties nustatymo pavarų susidėvėjimas. Anoduoti paviršiai atitinka ligoninės valymo protokolus ir yra atsparūs dezinfekavimo priemonėms, naudojamoms tarp pacientų.
Implantai, instrumentai ir sterilizacija
Atliekant ortopedinį darbą, akytieji aliuminio -pastoliai ir hibridinės titano-aliuminio struktūros skatina kaulų įaugimą, o praneštuose tyrimuose aprašytas iki trijų kartų greitesnis nei visiškai kietų implantų. Paviršiaus-modifikuoti 6061-T6 komponentai padeda apriboti metalo jonų išsiskyrimą sąnarių pakeitimo mazguose, o lazeriu-sukepinti individualūs implantai gali atitikti paciento anatomiją iki maždaug 0,2 mm. Sureguliavus elastingumo modulį, sumažėja apsauga nuo įtempių, palyginti su standesnio titano konstrukcijomis, ir pranešama, kad implantų klasės kelio tarpikliai tarnauja penkiolika ar daugiau metų.
Rankiniams instrumentams CNC{0}}apdirbtos 7075-T6 žnyplės užtikrina maždaug dvigubai didesnį standumą nei lygiavertė nerūdijančio plieno konstrukcija, o tuščiavidurės rankenos sumažina nuovargį atliekant ilgas procedūras. Mikro-lanko oksidacija sukuria neatspindintį, dilimui atsparų paviršių, kuris yra saugesnis esant chirurginiam apšvietimui, o autoklavuojamos apdailos medžiagos išlaiko savo pjovimo briaunas per daugiau nei 500 sterilizavimo garais ciklų. Bariatriniuose instrumentuose aliuminis naudojamas tiksliai, kad būtų kompensuotas didesnis tokių procedūrų ilgis ir svoris.
Nešiojamieji prietaisai ir farmacinės pakuotės
Plonasienės-6063 ekstruzijos sugeria smūgius, kuriuos patiria lauko įranga, o sidabro-jonų anodavimas sumažina bakterijų kolonizaciją maždaug 99 proc. Dėl šilumos laidumo nešiojamieji deguonies koncentratoriai ir rankiniai skaitytuvai palaiko saugią darbo temperatūrą, o 3003 korpusai yra atsparūs nutekėjimui, kai baterijos yra sterilizuojamos. Lengva konstrukcija padeda rankiniams skaitytuvams išlaikyti mažiau nei 800 g, o tai svarbu darbuotojams, kurie juos nešioja visą pamainą.
Vaistų pakuotėse šaltai -formuota 8011-H18 lizdinė plokštelė sudaro beveik-visišką drėgmės barjerą higroskopinėms kompozicijoms, o ėsdinimas lazeriu suteikia klastojimo požymių tiesiai ant folijos paviršiaus. Spausdintos aliuminio grandinės palaiko temperatūros-stebėjimą išmaniosiomis pakuotėmis, perdirbamos-perduodamos pakuotės, tinkančios vienetui-dozės dozavimui, o vaikų-atsparūs uždoriai derina folijos dangtelį ir sukimo momentu valdomo atplėšimo funkcijas.
Dažnai užduodami klausimai
K: Ar aliuminio lydiniai yra magnetiniai?
Aukšto -grynumo ir 5000-serijos aliuminio lydiniai yra efektyviai nemagnetiniai, todėl jie naudojami skaitytuvų portalams ir ekranavimo plokštėms. Feromagnetinis užterštumas iš įrankių vis tiek turi būti kontroliuojamas apdirbant.
K: Kuris lydinys yra geriausias mechaniniam medicininiam rėmui?
6061-T6 yra įprastas pasirinkimas, nes jis apdirbamas švariai, anoduojamas nuspėjamai ir siūlo subalansuotą stiprumo-svorio santykį. Jei standumas masės vienetui yra ribojantis faktorius, pirmenybė gali būti teikiama 7075-T6.
Kl .: Ar aliuminio dalis galima sterilizuoti garais?
Taip. Anoduoti ir mikro-oksiduoti paviršiai toleruoja pasikartojančius autoklavo ciklus, o kvalifikuotos dangos išgyvena daugiau nei 500 ciklų. Ciklų skaičius ir ekspozicijos laikas yra patvirtinami kiekvienam įrenginiui.
K: Ar aliuminio folija tinka farmacinėms lizdinėms plokštelėms?
Šaltai formuota 8011-H18 folija plačiai naudojama higroskopiniams vaistams, nes ji sudaro stiprų drėgmės barjerą ir gali būti formuojama be skylučių. Lakai ir spausdinimo sistemos yra tinkamos tiesioginiam sąlyčiui su vaistais.
Kl .: Kaip aliuminis sumažina apsaugą nuo įtempių?
Jo mažesnis elastingumo modulis, lyginant su plienu ar titanu, leidžia laipsniškai perkelti apkrovą į aplinkinį kaulą, o tai sumažina rezorbciją, kurią gali išprovokuoti labai standūs implantai.
Kl .: Kas turėtų būti patikrinta malūno sertifikate?
Prieš išleidžiant į gamybą patikrinkite lydinio ir temperatūrų žymėjimą, storio ir pločio leistinus nuokrypius, bandomos partijos mechanines savybes ir bet kokį papildomą patikrinimą, dėl kurio susitarta su prietaiso gamintoju.
