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醫(yī)用鎳鈦諾加工:如何將NiTi加工成用于醫(yī)療器械的線材、管材和板材

嘉峪檢測網(wǎng)        2023-10-12 17:18

鎳鈦諾從地殼到高溫熔化坩堝和鍛造操作,以制成鎳鈦諾錠,然后制作成更小、更易加工的形狀,如棒材和板材。但是,將其加工成線材、線圈、管材和板材可能并不輕松,因為同樣的超彈性和形狀記憶特性使鎳鈦諾成為了各種先進醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用追捧的材料。
醫(yī)用鎳鈦諾加工將鎳鈦諾棒材變成管材,管材則可以切割成如下支架——一個壓縮,另一個膨脹。
[圖片由Zarathustra通過Adobe Stock提供]
 
1、制造用于醫(yī)療器械的鎳鈦諾線材和線圈
 
為了制造鎳鈦諾線材,加工者將經(jīng)潤滑的鎳鈦諾棒拉過帶金剛石涂層的拉絲模,以拉長材料并將其直徑縮減到所需尺寸。鎳鈦諾線圈也是以同樣方式制成,但它經(jīng)纏繞將變成長而連續(xù)的線材,而不是切割成更短的線材。
MicroVention的Woven EndoBridge(WEB)動脈瘤栓塞系統(tǒng)
[圖片由MicroVention提供]
 
拉伸可以在環(huán)境溫度或高溫下進行。單道次拉伸可以將線材橫截面積減少達80%。
 
退火是拉伸之前和之后的加熱和冷卻過程,目的是消除鎳鈦諾中的內(nèi)部應(yīng)力,這種內(nèi)部應(yīng)力隨后會導(dǎo)致器械疲勞或出現(xiàn)耐久性問題。鎳鈦諾退火將金屬的溫度提高到600-800℃,并在兩次拉伸之間,將溫度控制在該范圍內(nèi)一段時間。
 
鎳鈦諾線材可以拉至比人類頭發(fā)絲還細的直徑。此類縮減需要數(shù)百次拉伸道次,從而產(chǎn)生超細線材。例如,數(shù)十根此類線材可以編織在一起以加固導(dǎo)管,或者編織成網(wǎng)籃,用于動脈瘤患者的栓塞治療。
 
2、制造用于醫(yī)療器械的鎳鈦諾管
 
鎳鈦諾管可用于制造導(dǎo)管、導(dǎo)絲、支架和針頭。
 
為了制造鎳鈦諾管,加工者將使用桿和槍鉆在中心形成空腔。該槍鉆工藝得名于用于形成槍管的深孔鉆頭,可產(chǎn)生厚壁空心管。
 
然后,空心管將經(jīng)歷使用模具的多次拉伸步驟,以拉伸空心管并形成管材。管內(nèi)的心軸固定內(nèi)徑,而拉伸過程則會將外徑和管厚度減小到所需尺寸。
 
3、制造用于醫(yī)療器械的鎳鈦諾板材
 
Paragon 28的Jaws鎳鈦諾縫合系統(tǒng)
[圖片由Paragon 28提供]
 
用于骨釘或正畸托槽等產(chǎn)品的鎳鈦諾板材最初為板狀,通常為1/4in厚,可加工為2至4ft長,18至24in寬。
 
這些板材經(jīng)過滾軋機,用帶有硬化鋼輥的液壓機壓縮板材,使其越來越薄,達到所需厚度。
 
鎳鈦諾板可以用水或激光進行沖壓或切割,以形成所需圖案或形狀。
 
4、鎳鈦諾的下一步工序
 
在鎳鈦諾成為線材、線圈、管材和板材后,醫(yī)療器械制造商還需要幾個步驟以獲得成品元件或器械。
 
文章翻譯及整合來源:Medical Design & Outsourcing
 
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來源:Medtec醫(yī)療器械設(shè)計與制造

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