Menisko taisymo adatų gamybos procesai ir techninės kliūtys

https://www.mannersmedical.com/lndustries/82.html

Ortopedijos srityjemedicinos prietaisai, tMenisko taisymo adata gali atrodyti struktūriškai paprasta, tačiau ji įkūnija išskirtinai didelę kliūtį patekti į rinką, kalbant apie meistriškumą. Turi pasiekti kvalifikuota menisko taisymo adatamikronų{0}}lygio matmenų tikslumas, nano{0}}lygio paviršiaus apdaila, iraukščiausios mechaninės savybėsmažesnio nei 2 mm veleno skersmens. Gamybos technologija yra pagrindinė šio sektoriaus įmonių konkurencija.

I. Medžiagos pasirinkimas: atlikimo pagrindas

Gamybos procesas prasideda nuo medžiagos pasirinkimo. Įprastos medžiagos apima304 nerūdijantis plienas, 17-4 PH nuo kritulių kietėjantis nerūdijantis plienas, irtitano lydiniai. Tarp jų17-4 PH​ yra tinkamiausias pasirinkimas aukštos kokybės{0}}produktams dėl puikios stiprumo ir tvirtumo balanso bei didelio atsparumo nuovargiui. Žaliavos praeinavakuuminis lydymasirKarštas izostatinis presavimas (HIP)​ apdorojimas, užtikrinantis vienodą ir tankią grūdelių struktūrą, paklodamas tvirtą pagrindą tolesniam preciziniam apdirbimui.

II. Tikslus tekinimas: miniatiūrizavimo iššūkių įveikimas

Tikslus posūkis yra pirmoji didelė kliūtis. Atsižvelgiant į ypač mažą menisko taisymo adatų skersmenį (paprastai0,8–1,5 mm), įprastos CNC tekinimo staklės yra netinkamos. Gamintojai visuotinai priimaŠveicariško{0}}tipo tekinimo staklės su slankiojančia galvute, pavyzdžiui,Pilietis Cincom R04arbaŽvaigždė SR-20serija. Šiose mašinose naudojami sinchronizuoti pagrindiniai ir sub{1}}verpstės, paremtos kreipiančiomis įvorėmis, todėl galima apdirbti plonas dalis, kurių ilgio -ir-skersmens santykis viršija30:1. Įrankio trajektorijos programavimas turi būti tikslus iki mikronų lygio; bet kokia minutė vibracija sukelia švilpimo žymes ant adatos veleno, pablogindama įvedimo sklandumą.

III. Šlifavimas adata: ryškumo ir saugumo subalansavimas

Antgalio šlifavimas yra dar viena pagrindinė technologija. Adatos antgalis turi atitikti du iš pažiūros prieštaraujančius reikalavimus:pakankamai aštrusbe vargo prasiskverbti į menisko audinįne per aštruskad nepažeistumėte sąnarių kremzlių. Naudojamas aukščiausios kokybės antgalių dizainastrigubas-kampasarbaieties{0}}smailės geometrijos, suformuotas per5 ašių CNC šlifavimo staklės. Šlifavimo diskai, kurių grūdelių dydis svyruoja nuo600-1200 akių​ yra naudojami, o aušinimo skysčio srautas ir temperatūra yra griežtai kontroliuojami, kad būtų išvengta vietinio perkaitimo, kuris gali atkaitinti ir suminkštinti antgalį.

IV. Paviršiaus apdorojimas: biologinis suderinamumas ir sumažinta trintis

Paviršiaus apdorojimas tiesiogiai lemia adatos biologinį suderinamumą ir atsparumą įsmeigimui.Elektropoliravimas (EP)​ yra standartinė procedūra, naudojant anodinį tirpinimą, kad būtų pašalintos mikro{0}}užlaužos ir oksido sluoksniai, sumažinant paviršiaus šiurkštumą ikiRa < 0,1 μm. Aukštos klasės-produktai dažnai patiriamipasyvavimas​ sudaryti tankią chromo oksido apsauginę plėvelę ant nerūdijančio -plieno paviršiaus, padidinančią atsparumą korozijai. Adatoms, kurioms reikalingi gylio žymekliai,lazerinis žymėjimas​ naudojamas mastelio linijoms išgraviruoti tikslumu±0,05 mm.

V. Vielos elektros iškrovos apdirbimas (WEDM): sudėtinga geometrija be deformacijos

WEDM yra esminis žingsnis siekiant sudėtingų geometrinių savybių. Pavyzdžiui, tam tikroms adatoms reikia plyšių šalia antgalio, kad tilptų siūlų inkarai, arba plokščių, apdirbtų išilgai veleno, kad tilptų rankenos sąsaja. Bandant šias funkcijas naudojant tradicinį frezavimą, sukeltų plonų -sienelių deformacija. WEDM ardo medžiagą per elektrodo vielos iškrovą nesukurdamas pjovimo jėgų, nes tai lengvai pasiekiama±1 μm formos leistinos nuokrypos. Apdorotas paviršius turi būdingą „perdirbimo sluoksnį“, kuris paprastai kontroliuojamas iki storio2–5 μmir vėliau pašalintas smulkiu poliravimu.

VI. Kokybės kontrolė: galutinis vartininkas

Griežta kokybės kontrolės sistema persmelkia visą gamybos procesą. Kiekviena menisko taisymo adatų partija atliekama100% vizualinis patikrinimas, matmenų matavimas, irmechaninis bandymas. Profiliniai projektoriai tikrina galiukų kampus ir simetriją; universalios bandymo mašinos matuoja pradūrimo jėgą ir trūkio stiprumą; irSkenuojanti elektronų mikroskopija (SEM)​ įvertina paviršiaus mikro{0}}topografiją. Tik partijos, atitinkančios visas metrikąASTM F899irISO 13485standartai išleidžiami siuntimui.

Išvada

Būtent šis nenumaldomas mikronų-lygio tikslumo siekis leidžia aukštos-kokybės menisko taisymo adatoms atlikti nepriekaištingai atliekant artroskopines operacijas: apradūrimo jėga mažesnė nei 5 N, a lenkimo stipris viršija 50 N, ir apaviršiaus trinties koeficientas mažesnis nei 0,1. Už šių skaičių slypi tobulas medžiagų mokslo, tiksliųjų mašinų ir paviršių inžinerijos derinys,{1}}kuris yra galutinis „meistriškumo dvasios“ įkūnijimas medicinos prietaisų gamyboje.