Леене под налягане на медицински изделия
Начало > Машини > Във Фокус > Сп. Инженеринг ревю - брой 6/2024 > 25.09.2024
- Технологията предлага възможност за изработване на големи количества висококачествени детайли и е съвместима с множество видове пластмаси за медицинско приложение
- От стави до стоматологични импланти, леенето под налягане дава възможност за изработка на персонализирани, специфични за конкретния пациент решения, гарантиращи комфорт на пациента, функционалност и безопасност
- Сред най-широко използваните пластмаси от медицински клас за леене под налягане на продукти за здравния сектор са полиетеретеркетонът, полиетиленът, поликарбонатът, полипропиленът, полистиренът и силиконът.
ПОДОБНИ СТАТИИ
Сепариращи и сортиращи системи за пластмаси
Иновативни решения за автоматизация на леенето под налягане
Зелени тенденции в производството на пластмаси
Новости при пигментите за пластмаси
Леенето под налягане се използва в редица индустрии, но технологията е особено целесъобразна за производството на медицински консумативи и устройства, защото предлага възможност за изработване на големи количества висококачествени детайли и е съвместима с множество видове пластмаси за медицинско приложение.
Шприцването предлага високи нива на точност, съвместимост с одобрени за приложение в медицинския сектор материали, възможност за постигане на съответствие с ISO 13485 и ниска цена на единица произведен продукт. Това прави леенето под налягане идеално за редица медицински приложения – производство на компоненти за стоматологично рентгеново оборудване, механизми за заключване на катетри, компоненти на комплекти за диагностика и изследване, лични предпазни средства, хирургично и дозиращо оборудване.
Други приложения на леенето под налягане на медицински пластмаси включват изработката на ортопедични продукти, импланти и протези, спринцовки, блюда на Петри и пипети, както и части, корпуси и калъфи за медицински и електронни устройства. Шприцването е идеално за случаи, изискващи големи обеми от издръжливи, прецизни детайли, подлежащи на стерилизация.
Предимства и приложения
Леенето под налягане на медицински изделия предлага редица предимства, допринасяйки за ефективността, прецизността и рентабилността на създаването и производството на медицински компоненти. Технологията дава възможност за създаване на сложни детайли и предлага гъвкавостта, необходима, за да се отговори на уникалните спецификации по време на производство. Шприцването осигурява също висока прецизност, гарантирайки, че всеки един компонент ще функционира по оптимален начин.
Сред предимствата на леенето под налягане е и фактът, че се получават медицински продукти с хомогенни механични свойства, както и че позволява използването на широка гама от материали, включително такива с много висока топлоустойчивост и издръжливост. Медицинските компоненти, произведени чрез шприцване, могат да устоят и на различни процеси на стерилизация, необходими за целите на контролиране на инфекции и осигуряване на безопасността на пациентите.
Шприцването допринася и за производството на медицински продукти, отговарящи на строгите регулаторни изисквания и стандарти в областта, гарантирайки тяхната ефективност и безопасност. Използването на леене под налягане на пластмаса за създаване на медицински компоненти дава възможност за реализиране на големи производствени обеми, което допринася за това да се отговори на високите потребности от тези продукти. Не на последно място шприцването на медицински изделия предлага свързани с разходите преимущества благодарение на големите производствени обеми, ефективното използване на материалите и безпроблемните производствени процеси.
За производството на хирургични и стоматологични инструменти в голяма степен се разчита на леене под налягане. С помощта на технологията се изработват ергономични дизайни, което увеличава функционалността и удобството както за здравните специалисти, така и за пациентите. Сред тези инструменти са: форцепси и екартьори, използвани по време на хирургични процедури за захващане и манипулиране с тъкани; спринцовки, изискващи еднакви размери, безпроблемна работа и плътни уплътнения, за да има възможност за точно прилагане на лекарствените средства; дръжки на инструменти, които са с еноргомична форма, за да са удобни за захващане от медицинските лица и да се осигури прецизен контрол при извършването на процедури. Персонализираното леене под налягане прави тези инструменти леки и издръжливи, гарантирайки удобство и надеждност.
Изборът на леене под налягане за производството на диагностично оборудване и компоненти за еднократна употреба предлага разходна ефективност и същевременно поддържане на нивото на надеждност. Диагностичното оборудване включва комплекти за изследвания на кръв и други течности и за диагностициране на инфекциозни заболявания. Чрез шприцване се произвеждат корпуси на тестове, пробни ямки и контейнери за реагенти с точни размери за тези продукти. Технологията позволява интегрирането и на характеристики като зони за реакция, каналчета за смесване и държачи за тестови лентички. Всичко това спомага за създаването на медицински устройства, предлагащи достоверни резултати.
Лабораторни консумативи, като микроплаки, връхчета на пипети и центрофужни епруветки, също се изработват посредством шприцване. Това също осигурява висока прецизност и постоянство. Възможността за производство на консумативи в големи количества при ниски разходи прави тези продукти широко достъпни за изследователска дейност, диагностични и клинични лаборатории.
Чрез леене под налягане се произвеждат и контейнери за събиране и съхранение на биологични проби, които изискват използването на надеждни, устойчиви на течове уплътнения и на съвместими материали, които по никакъв начин не биха повлияли върху пробата.
Посредством шприцване се изработват и системи за дозиране на лекарства и позволяващи проверка на целостта опаковки за фармацевтични продукти. Спринцовките трябва да се произвеждат с точни обеми, гладко работещи бутала и сигурни точки на закрепване, за да функционират правилно. Излетите под налягане спринцовки могат да имат и характеристики, свързани с безопасността, като прибиращи се игли или предпазители за игли, редуциращи риска от наранявания.
От стави до стоматологични импланти, леенето под налягане дава възможност за изработка на персонализирани, специфични за конкретния пациент решения, гарантиращи комфорт на пациента, функционалност и безопасност.
Избор на материали
Селектирането на подходящите материали за производството на медицински компоненти и устройства е от критично значение за безопасността, ефективността и характеристиките на крайния продукт.
Един от най-важните фактори, които трябва да бъдат отчетени при избора на материал, е неговата биосъвместимост, т.е. да се оцени по какъв начин той си взаимодейства с живи тъкани. Медицинските устройства често влизат в директен и продължителен контакт с телесни течности или тъкани, което превръща биосъвместимостта в основен приоритет.
Индустриалните стандарти предоставят ключови насоки, гарантиращи защитата на крайните потребители от ненужни рискове, свързани с медицинските продукти, произведени чрез леене под налягане. Регулаторни инструменти и органи, като европейския регламент за медицинските устройства и Администрацията за храни и лекарства на САЩ (FDA), категоризират тези продукти в три класа, всеки съответстващ на определено ниво на риск. Към нискорисковите медицински продукти от Клас 1 спадат болнични легла, корпуси за електрически компоненти, епруветки и др. Продуктите от Клас 2 се характеризират с умерен до относително висок риск и включват спринцовки, тестове за бременност и контактни лещи. Високорисковите устройства от Клас 3 поддържат или подкрепят живота – пейсмейкъри, имплантирани протези и др. За да се гарантира спазването на тези стандарти, операторите на предприятия за леене под налягане на медицински изделия трябва да внедрят строги процедури на всеки производствен етап.
Други фактори, определящи избора на материал за изработка на медицински продукти, са възможността за стерилизация, механичните свойства, химичната устойчивост, както и съображения, свързани с естетичността и функционалността.
Сред най-широко използваните пластмаси от медицински клас за леене под налягане на продукти за здравния сектор са полиетеретеркетонът (PEEK), полиетиленът (PE), поликарбонатът (PC), полипропиленът (PP), полистиренът (PS) и силиконът.
PEEK е висококачествен термопласт, познат с изключителната си устойчивост на тежки работни условия, включително радиация, високи и ниски температури, химикали, износване. Материалът е перфектен за изработване на медицински импланти и предлага абсолютна пространствена стабилност, дори при излагане на механично натоварване.
Полиетиленът е универсален, издръжлив материал от медицински клас, притежаващ впечатляваща якост на опън и коравина. PE е също съвместим в голяма степен с биологични тъкани и може да издържа на тежки работни условия, включително стерилизация. Благодарение на тези характеристики този материал се използва широко в областта на медицината за производството на ставни протези, съединители, маркучи, опаковки за лекарства и др.
Поликарбонатът е прозрачен и има отлични механични свойства. Той е твърд, гъвкав и устойчив на абразивно износване, счупване и високи температури. PC е силно съвместим с телесни тъкани, което го прави идеален за производството на разнообразно медицинско оборудване, от прозрачни маски до защитна екипировка и оксигенатори.
Полипропиленът е високоефективен полимер, който се използва постоянно в леенето под налягане на медицински изделия. С изключителната си якост и устойчивост на напукване, радиация, механични натоварвания, високи и ниски температури и износване, не е изненадващо, че материалът е предпочитан избор за производството на изделия като спринцовки, съединители, ставни импланти и други компоненти от критично значение за здравния сектор.
Силиконът предлага изключителни механични свойства и съвместимост с биологични тъкани. Заради гъвкавостта си, той е подходящ за производството на широка гама продукти – катетри, съединители, маркучи и др.
Полистиренът е висококачествен инженерен клас пластмаса, който не е толкова гъвкав, колкото останалите видове, но предлага отлична пространствена стабилност. Това го прави идеален за производството на медицински компоненти с критична важност, като блюда на Петри, плочки за тъканна култура и комплекти за диагностика.
Вижте още от Машини
Ключови думи: леене под налягане, медициснки изделия, медицинска техника, шприц машини, шприцване, пластмаси, полимери
Редактор на статията:
Отговорен редактор
• Завършва специалност "Инженерна екология" в Химикотехнологичен и металургичен университет;
• Заема длъжността "Отговорен редактор" в издателство TLL Media от 2020 г.;
• Разполага с над 10 години опит в създаването на съдържание и писането на научни статии.
Контакт в LinkedIn