Tıbbi ekipman üretimi için (ince duvarlı, ısıyla büzüşen tüpler)  

Özel bölümler:

Cihaz boyutunun küçültülmesi, büzülme tüplerinin avantajlarından biridir ve geniş bir uygulama alanına sahiptir.

Minimal invaziv tıbbi cerrahi ihtiyacı, modern tıbbi cihaz endüstrisinin önemli bir itici gücüdür. Özellikle kateterlerde, endoskoplarda ve vücuda yerleştirilen diğer cihazlarda ne kadar küçük olursa o kadar ince olur. Tasarımcılar mevcut cihazların boyutunu küçültmenin ve yeni minimal invazif cihazlar geliştirmenin yeni yollarını arıyor. Sektör aynı zamanda boyutları büyütmeden cihazlar için daha fazla özellik yaratma baskısıyla da karşı karşıya. İnce duvarlı ısıyla daralan makaron, tasarımcıların çapı azaltarak ve üretim sürecini iyileştirerek bu ihtiyacı karşılamalarına yardımcı olabilecek bir üründür. Bu tip boruları kullanmanın faydaları şunlardır:

1. Boru bağlantısı (değişken sertlikteki boru hattı)

2. Elektrik yalıtımı.

3. Ambalaj ve koruyucu tabaka.
4. İlgili bileşenler.
5. Boru hattı bağlantıları ve geçişleri.
6. İşaretleme ve yazdırma.
7. Kateter uçlarının oluşumu.
8. Mikro hortum halkaları.
9. Koruyucu kaplama.

Bu makale, poliolefinler, florlu polimerler (PTFE), polivinil klorür (PVC) ve polyesterler, özellikle de polietilen glikol eterler (PET) dahil olmak üzere yüksek kaliteli tıbbi büzülme boruları yapmak için kullanılan termoplastik malzemelerin temel özelliklerini karşılaştırmakta ve özellikle PET kullanılarak ürün tasarımına yönelik daha ilginç uygulamalardan bazılarını vurgulamaktadır.

Malzemelerin karşılaştırılması

Tablo 1'de ince duvarlı ısıyla daralan makaron yapımında kullanılan ana malzemelerin özellikleri karşılaştırılmaktadır. Diğer ısıyla daralan makaronlardan 10 - 100 kat daha incedir ve diğer ısıyla daralan makaronlardan 10 kat daha güçlüdür. PET, 0002 inç'in üzerindeki PTFE borulara ve 0005 inç'in üzerindeki poliolefinler ve PVC'ye kıyasla yüksek çevresel mukavemeti korurken 00015 ila 0004 inç arasında boru duvarları üretebilir. Polyesterler ayrıca, kırılgan alt tabakalar üzerinde termal ayrışma etkileri endişesi olmaksızın, geleneksel malzemeler için mükemmel eğilme yorulma özellikleri ve en düşük büzülme sıcaklıklarını (185°F / 85°C) sunar.

Tablo 1: İnce duvarlı ısıyla büzüşebilen boruların üretiminde kullanılan malzemelerin karşılaştırılması.

Mükemmel yağlama özelliğine rağmen PTFE'nin önemli dezavantajlarından biri, yaklaşık 315°C gibi çok yüksek sıkıştırma sıcaklığıdır; bu da onu plastik kateterler ve diğer plastik parçalarla kullanıma uygun hale getirmez. Epoksietandan uzaklaşan bazı pazarlarda bariyer oluşturan gama ışınları kullanılarak PTFC sterilize edilemez. Duvarlar polyester borular kadar ince olamaz ancak yine de duvar kalınlığına yönelik yüksek toleransla kullanışlı gücü korur. Sıkıştırılmış PTFE tüpler genellikle cihazın iç astarının yanı sıra metal parçaların ve ekipmanların kapağı olarak da kullanılır.

二、  PET ısıyla daralan boruların özellikleri

Polyester ısıyla daralan makaronların temel özellikleri Tablo 2'de gösterilmektedir. Polyester makaronların büzülme oranı sıcaklığın bir fonksiyonudur: sıcaklık ne kadar yüksek olursa, büzülme oranı da o kadar yüksek olur. PET'in sıkıştırma sıcaklığı 85°C ile 190°C arasında değişir. Hiçbir kısıtlama olmaksızın, boru hatları radyal ve eksenel olarak sıkışarak minimum daralmayla (%15 - 20'den az) optimum genel performansa ulaşacaktır. Çok yüksek radyal büzülme (%70'e kadar) gerekli olduğu sürece boru ısıtılarak çekilebilir. İnce duvarları tutma yeteneğini korurken çok yüksek radyal büzülme elde etmek için boru hattını çekin.

Bu eşsiz bir polyester elyaftır.

Tablo 2: Isıyla büzüşebilen polyester (PET) boruların özellikleri.

三、Isıyla daralan boruların uygulanması

Uygulama 1: Boru hatlarının bağlantısı (değişken sertlikteki borular). Ultra ince duvarları nedeniyle polyester ısıyla büzüşen borular, cihazın boyutunu önemli ölçüde artırmadan kateter sertliğini artırmak için kullanılabilir. Boru hattının uzunluğu boyunca farklı kalınlıktaki boruların kullanılması, cihazın kontrolünü geliştirmek için değişen derecelerde esneklik sağlayabilir. Bu hızlı ve kolay borulama uygulaması, birden fazla sertlik alanı elde etmek için farklı malzemeleri birleştirme veya boruların bölümlerine örgülü malzemeler ekleme ihtiyacını ortadan kaldırır. Örneğin, kateterin ucuna 1 mil ısıyla daralan makaron, ortasına 1/2 mil ısıyla daralan makaron, ucun yakınına 1/4 mil ısıyla daralan makaron yerleştirilebilir ve uçta ısıyla daralan makaron yerleştirilmeyebilir. Bu, değişen sertlik dereceleri ve uç uzunluğu için gereken esnekliği sağlar.

Uygulama 2: Elektrik yalıtımı. Elektrik yalıtımı için hemen hemen her tür ısıyla daralan makaron kullanılır. Malzeme seçimi genellikle sıcaklığa, dielektrik dayanıma, maliyete ve duvar kalınlığına bağlıdır. Yüksek dielektrik ve direnç özellikleri, polyester ısıyla büzüşen boruyu, ince duvarı nedeniyle pratik olarak boyutu artmayan, etkili bir elektrik yalıtım malzemesi haline getirir. Örneğin, elektrik stimülasyonu sırasında cilt yüzeyini yanıklardan korumak için iğnelerde kullanılabilir ve ayrıca elektronik bileşenler veya izolasyon kateterleri ve diğer cihazlar üzerindeki telleri kaplamak için de etkili bir şekilde kullanılabilir. Bazı üreticiler metal aksları elektriksel olarak yalıtmak için kaplama işlemi yerine PET boru kullanıyor. Polyesterlerin kullanımı bazen kaplamanın yüzeyinde iğnelerin oluşma olasılığını önemli ölçüde azaltır.

Uygulama 3: Koruyucu katman, kaplama ve yapıştırma. Polyester ısıyla daralan makaron, örgülü kateterlerin, tespit halkalarının, opak işaretleme bantlarının ve ince, dayanıklı bir koruyucu katman gerektiren diğer bileşenlerin şaftlarını kaplamak için yaygın olarak kullanılır. Boru sistemi keskin kenarlarda düzgün bir geçişe izin verir ve sıvı sızıntısını önlemek için kapatılabilir. Örneğin, döküntülerin makarayı tıkamasını önlemek ve cihaz içinde bir destek yüzeyi görevi görmek için dönen bir yaylı kesicinin üzerine yerleştirilir. Termal kapasitörler sıvı yalıtımı sağlar ancak kesici esnek kalır. Farklı gerilim giderme uygulamaları için farklı ısıyla daralan makaron bileşimleri kullanılır. Birçok uygulama kalın ve esnek malzemeler gerektirirken diğerleri daha ince, daha sert borular gerektirir. Polyester ısıyla daralan makaron, bozulmayı önlemek amacıyla kateterlerin ve diğer makaronların deformasyonunu azaltmak için kullanılabilir. Örme kateterler kumaşın ucunda bükülme eğilimindedir, ancak büzüşen borular hızlı ve kullanımı kolay takviye ve her iki yüzeyde yumuşak bir geçiş sağlar. Tekrarlanabilir ve tutarlı büzülme boruları, solventleri ve diğer kimyasalları ortadan kaldırarak ve dahili olarak tek biçimli bir yüzey sağlayarak yeniden etkili bir kaplama alternatifi haline geliyor.

Çeşitli bileşenleri (diğer tüpler, teller, fiber optik vb.) büzülme tüpleri kullanarak mümkün olan en küçük alana toplayarak, endoskopun ve diğer cihazların boyutunu azaltmak veya cihazın genel boyutunu büyütmeden daha fazla işlev eklemek mümkündür. Değerli yerden tasarruf sağlamak için cihazın ucundaki bağlantı boruları da ince duvarlı polyesterden yapılabilir. Tipik olarak endoskopa başka bir çalışma kanalı eklemek veya tasarımcının tüm cihazın boyutunu küçültmesine olanak sağlamak için yeterli alan serbest bırakılabilir.

Ek 4: Boru hattı bağlantıları. Boruları birbirine kaynaklamak için polyester ve floropolimer ısıyla daralan makaronlar (genellikle FEP) kullanılır. Tipik olarak farklı özelliklere sahip (sert ve esnek) borular birbirine bağlanır. Bunu başarmanın basit bir yolu, çökmelerini önlemek için borunun ucuna metal bir çubuk yerleştirmek, uçları birbirine bağlamak ve ardından boruyu üst kısımdan sıkıştırmaktır. Polyester borunun düşük büzülme sıcaklığı nedeniyle, büzülme işlemi boruyu sıkıştırdığından ve erime sırasında onu sıkıca kapattığından, ilk uygulama sırasında bileşenler deforme olmaz. Polyesterin yüksek erime noktası göz önüne alındığında, eritme tüpünün ucunda kullanılan yüksek sıcaklık tüpü, büzülme tüpünü eritmeyecektir. Boruyu bağladıktan sonra, son derece pürüzsüz, temiz bir yüzey bırakarak, ısıyla daralan makaronu saklayabilir veya çıkarabilirsiniz; Kesmeden önce konik borunun ucundaki bir kesi, çıkarılmasına yardımcı olabilir. Tüp şeffaf olduğundan operatör tüpün ne zaman eridiğini görebilir. Bu sürecin kontrol edilebilmesi, ürün geliştirme ve üretimde çok faydalıdır çünkü çok fazla veya çok az ısı kullanılmasını önler.

Uygulama 5: Boru markalama ve baskı. PTFE hariç (her türlü mürekkebin PTFE ile birleştirilmesi zor olduğundan), tüpleri markalamak ve basmak için hemen hemen tüm ısıyla daralan makaron türleri kullanılabilir. Isıyla daralan makaron kullanılarak kateterlere ve metal akslara kolaylıkla derinlik işaretleri ve baskı eklenebilir. Tipik olarak, renkli ısıyla büzüşen boruların ince şeritleri tam olarak belirlenebilir ve işaretleme için kullanılabilir. Etiket bilgileri, şrink makaron üzerine ön baskı yapılarak eklenebilir ve daha sonra, cihazın kendisini etiketleme için yazıcıya göndermeye veya kurum içi baskı için baskı mürekkeplerini ve solventleri üretim tesisine nakletmeye gerek kalmadan ürüne uygulanabilir. HDPE kateterler gibi bazı ürünler, yüzey işlemi yapılmadan kolayca basılamaz, bu da karmaşıklığı artırır. Bir ürünün üzerine baskı yapan bir üretici, ürünün çapını önemli ölçüde arttırmadan, koruma amacıyla baskı yüzeyine şeffaf ısıyla daralan makaron yerleştirebilir.

Uygulama 6: Boru uçlarının oluşturulması. Polyester ısıyla büzüşen borunun düşük büzülme sıcaklığı ve yüksek erime noktası, onu kateterlerin ucunda düzgün konik uçlar oluşturmada etkili kılar. İlk işlemde, ısıyla büzüşen borunun bir bölümü, uçta bir kuyruk kalacak şekilde kateterin ucuna doğru kaydırılır. Çubuk daha sonra ucun iç çapını korumak için kateterin içine yerleştirilir ve tüpü tabana sıkıştırmak için ısı uygulanır. Boru hattı bağlandıktan sonra, ana malzemeyi eritmek ve akıtmak için gereken ısı artacaktır. Isıyla daralan makaronu çok ince ve pürüzsüz bir uca doğru çekin. Yine konik boru şeffaf olduğundan operatör prosesi kolaylıkla izleyebilmektedir. Son olarak işi tamamlamak için ısıyla daralan makaronu çıkarın.

Ek 7: Minyatür Hortum Kelepçeleri. Polyester ısıyla daralan makaron, yapışkan gücünü artırmak ve basınç altında arızayı önlemeye yardımcı olmak için bilyeli kateter üzerinde küçük bir hortum kelepçesi olarak kullanılabilir. Balonun ucuna ince bir tüp yerleştirin. Yüksek çevresel mukavemeti nedeniyle polyester, hortum kelepçesi gibi parçaları kelepçeleyebilir, kavramayı geliştirebilir ve düşmesini önleyebilir. Ayrıca debriyaj çapını önemli ölçüde arttırmadan yumuşak bir geçiş sağlar. Borular ayrıca yumuşak bir geçiş sağlamak amacıyla kumaşları, segmanları ve diğer bileşenleri bağlamak için de kullanılabilir.

Ek 8: Gölgeleme işlemi. Polyester ısıyla daralan makaronun basit ama çok etkili bir uygulaması, kaplama çalışırken alanın kaplanmasını içerir. Örneğin, bir üretici şeffaf bir balon üzerine beyaz bir kaplama gerektirebilir, ancak bir ultraviyole sertleştirici kullanılarak balonun katetere tutturulabilmesi için boynun kaplanmamış bırakılması gerekir. Boynuna ısıyla büzüşen boru uygulayın ve ardından balonu kaplamanın içine daldırın. Kuruduktan sonra tüp soyuluyor ve boynu açıkta bırakılıyor. Bu uygulamanın anahtarı polyester boruların inceliğidir; Daha kalın ısıyla büzüşen tüpler balon üzerinde kaplama malzemesi çıkıntıları bırakır.

Yakın zamanda yapılan başka bir uygulamada, bir üreticinin segmentin ucunda ince bir tespit halkası bulunan bir tele pürüzsüz bir kaplama uygulaması gerekiyordu. Daldırma sırasında kaplanmasını önlemek amacıyla yayı kaplamak için polyester ısıyla daralan makaron kullanılır. Büzülme sıcaklığı düşük olduğunda, bobinin termal deformasyonuna neden olmadan gölgelemeye izin verilir, sıkı büzülme, kaplamanın yayın içine girmesini engelleyebilir. İşlemin sonunda polyester tüp kolayca soyulur.

四、  Sonuçlar

Burada tartışılan bazı uygulamalar ve spesifik uygulamaların birçoğu yalnızca polyester ısıyla büzüşen borulara uygulanabilir olmasına rağmen, poliolefinler, floropolimerler ve PVC dahil diğer ısıyla büzüşen malzemeler de kullanılabilir. Tüm bu malzemeler tıbbi ekipman üretiminde kullanılmaktadır. PET ısıyla daralan makaron özellikle kullanışlıdır çünkü ultra ince duvarlardan yapılabilir. Diğer borular çok kalın olma eğilimindedir: Tasarımcılar, et kalınlığı 0001 inçten fazla olan konik boruları yerleştirmek için yeterli alana sahip değildir. PET tüplerin ultra ince duvarları ve diğer özellikleri, onu tıbbi cihazların yapılma şeklini yeniden düşünmeye çalışan tasarımcılar için değerli bir araç haline getiriyor.

Tıbbi ince duvarlı PET ısıyla büzüşen tüpler, PEBAX ısıyla büzüşen tüpler ve poliolefin ısıyla büzüşen tüpler satın almak için KEYUACE ile iletişime geçin.