Inženierzinātnes mikro{0}}pasaulē — materiālzinātne un hipodermisko adatu ražošanas procesi

https://www.mycomedical.com/post/hypodermic-adatas-un-šļirces

Atslēgvārdi:Hipodermiskā adata

Parasta zemādas adata, ko mēs redzam katru dienu, patiesībā ir precīzas ražošanas tehnoloģijas kristalizācija. Tam vienlaikus ir jāatbilst vairākām stingrām prasībām-izturība, stingrība, asums un biosaderība-ārkārtīgi mazā mērogā, ko atbalsta dziļa materiālu zinātnes un precīzās apstrādes procesu integrācija.

Pamata materiāla izvēle: nerūsējošā tērauda dominēšana

Kā minēts, 304 vai 316L nerūsējošais tērauds ir absolūts galvenais. Tas ir tāpēc, ka austenīta nerūsējošais tērauds pēc aukstās apstrādes var sasniegt ārkārtīgi augstu stiepes izturību (parasti pārsniedz 2000 MPa), ļaujot adatas caurulēm izturēt lieces spriegumu caurduršanas laikā pat pie plānām sienām (sienas biezums mazāks par 0,1 mm). Īpašām vajadzībām,-piemēram, MRI-vadāmi caurumi, kuriem nepieciešama lielāka izturība pret koroziju, uz-niķeļa-bāzēti sakausējumi (piemēram, Inconel 625) tiek izvēlēti pēc to ne-magnētiskajām īpašībām, izvairoties no magnētiskā lauka traucējumiem. Lai gan vienreizējās lietošanas plastmasas adatas ir zemas{13}}izmaksas, to nepietiekamā stingrība un caurduršanas spēks ierobežo tās galvenokārt zemas{14}}izturības scenārijos, piemēram, mutes dobuma apūdeņošanā vai{15}}uzpildīta katetra saskarnēs.

Ražošanas process: pārveidošana no tērauda caurules uz adatas galu

Hipodermisko adatu ražošana sākas ar bezšuvju nerūsējošā tērauda kapilāru caurulēm. Pirmais solis ir "caurules vilkšana": izmantojot vairāku -pakāpju metienu vilkšanu, rupjās caurules tiek pakāpeniski samazinātas līdz vajadzīgajam ārējam diametram (parastais diapazons: 0,3 mm līdz 1,2 mm), vienlaikus stingri kontrolējot sieniņu biezuma vienmērīgumu. Otrais solis ir "adatas galu formēšana": izmantojot ātrgaitas-precīzas slīpripas vai lāzerus, cauruļu galos tiek slīpētas noteiktas ģeometriskas formas. Visizplatītākais ir "trīs-šķautņu" dizains, kur trīs griezuma virsmas krustojas, veidojot asu griešanas malu, kas šķeļ caur ādu kā skalpelis, nevis plēš audus. Augstākās klases adatām var būt pat "piecu{10}}šķautņu" vai "apgrieztā{11}}griezuma" dizains, lai vēl vairāk samazinātu griešanas pretestību.

Virsmas apstrāde un pārklājums

Lai gan slīpēti adatu gali ir asi, uz virsmas paliek mikroskopiski urbumi, kas palielina izturību pret caurduršanu. Tāpēc elektropulēšana ir būtiska,-izmantojot elektroķīmisko izšķīdināšanu, lai noņemtu urbumus un panāktu virsmas raupjumu Ra < 0,1 μm. Tālāk seko kritiskais "pārklāšanas" process. Papildus silikona eļļas eļļošanas slānim dažas ilgstošas ​​-darbības zāļu injekcijas adatas pārklāj adatas caurules iekšējo sienu ar inertiem polimēriem, piemēram, politetrafluoretilēnu (PTFE), lai novērstu zāļu adsorbciju vai ķīmiskas reakcijas ar metālu. Visbeidzot, centrmezgls (plastmasas detaļa, kas savienojas ar šļirci) tiek iesmidzināta-formēta un ar ultraskaņas palīdzību metināta vai savienota ar epoksīda sveķiem ar adatas cauruli, nodrošinot absolūti noslēgtu savienojumu.

Kvalitātes kontrole: galīgā pārbaude zem mikroskopa

Gatavām adatām ir jāiziet 100% tiešsaistes pārbaude, tostarp optiskā mikroskopa pārbaude, lai noteiktu jaunākos defektus, gaisa plūsmas pārbaude, lai noteiktu aizsprostojumus, un vilkšanas pārbaude, lai pārbaudītu rumbas savienojuma izturību. Paraugu partijām veic arī simulētus punkcijas testus, lai reģistrētu maksimālo spēku, kas nepieciešams mākslīgās ādas caurduršanai. Tikai produkti, kas iztur šos stingros testus, iegūst etiķetes "sterils" un "vienreiz lietojams", nonākot globālajā medicīnas piegādes ķēdē. Šī slaidā adata ir apliecinājums tam, ka cilvēce ir uzvarējusi makro-mēroga slimības, izmantojot mikro-mēroga meistarību.