Соңгы елларда глобаль медицина җайланмалары индустриясе тиз һәм тотрыклы үсешне саклап калды, уртача үсеш темплары якынча 4%, бу шул ук чордагы милли икътисади үсеш темпларыннан югарырак. АКШ, Европа һәм Япония бергәләп глобаль медицина җайланмалары базарында төп базар позициясен били. АКШ - дөньяда иң зур медицина җайланмалары җитештерүче һәм кулланучы, һәм аны куллану тармакта алдынгы урында тора. Дөньядагы иң яхшы медицина җайланмалары гигантлары арасында АКШ иң күп медицина җайланмалары компанияләренә ия һәм иң зур өлешне тәшкил итә.
Бу мәкалә нигездә җиңел кулланыла торган медицина инженериясе пластмассасы белән таныштыра, алар җиңел эшкәртү формалары булган материаллардан тора. Бу пластмассалар авырлыкка караганда чагыштырмача кыйммәтрәк, чөнки эшкәртү вакытында чүп-чар аркасында күпчелек материаллар юкка чыга.
Медицина өлкәсендә гомуми инженер пластмассасы белән таныштыру
Акрилонитрил Бутадиен Стирол (ABS)
Терполимер SAN (стирол-акрилонитрил) һәм бутадиен синтетик каучуктан эшләнгән. Аның структурасыннан ABS төп чылбыры BS, AB, AS булырга мөмкин, һәм тиешле тармак чылбыры AS, S, AB һәм башка компонентлар булырга мөмкин.
ABS - полимер, резин фаза резинаның өзлексез этабында таралган. Шуңа күрә, бу өч мономерның кополимеры яки катнашмасы түгел, SAN (стирол-акрилонитрил), ул ABS каты һәм өслек бетүен бирә, бутадиен бирә Аның каты булуы өчен, бу өч компонентның катнашуы кирәк булганда көйләнергә мөмкин. Пластмасса гадәттә 4 дюймлы калын тәлинкәләр һәм 6 дюймлы диаметрлы таяклар ясау өчен кулланыла, алар калын тәлинкәләр һәм компонентлар формалаштыру өчен җиңел бәйләнергә һәм ламинатланырга мөмкин. Аның бәясе һәм җиңел эшкәртелүе аркасында, ул сан саннарын контрольдә тоту (CNC) прототиплары өчен популяр материал.
ABS еш кына зур масштаблы медицина җиһазларының кабыкларын каплау өчен кулланыла. Соңгы елларда пыяла җепсел белән тутырылган ABS күбрәк урыннарда кулланылды.
Акрил резинасы (PMMA)
Акрил резинасы - иң элек медицина җайланмасы пластмассаларының берсе, һәм анапластик реставрация формалаштыруда гадәттә кулланыла. * Акрил нигездә полиметил метакрилат (PMMA).
Акрил резинасы көчле, ачык, эшкәртелә һәм бәйләнешле. Акрилны бәйләүнең киң таралган ысулы - метил хлорид белән бәйләнешне эретү. Акрилның чикләнмәгән төрләре, таблицасы һәм тәлинкәләре, төрле төсләре бар. Акрил резиналары җиңел торбалар һәм оптик кушымталар өчен аеруча яраклы.
Билге һәм күрсәтү өчен акрил резинасы төп тестлар һәм прототиплар өчен кулланылырга мөмкин; шулай да, клиник сынауларда кулланганчы, медицина классының версиясен билгеләү өчен сак булырга кирәк. Коммерция класслы акрил резиналарда UV каршылыгы, ялкын сүндерүчеләр, тәэсир үзгәртүчеләре һәм башка химик матдәләр булырга мөмкин, аларны клиник куллану өчен яраксыз итә.
Поливинил хлорид (ПВХ)
ПВХның ике формасы бар, каты һәм сыгылмалы, пластилизаторларның кушылуына бәйле. ПВХ гадәттә су торбалары өчен кулланыла. ПВХның төп җитешсезлекләре - начар һава торышына каршы тору, чагыштырмача түбән тәэсир көче, һәм термопластик таблицаның авырлыгы шактый зур (махсус тарту 1,35). Ул җиңел сызылган яки җимерелгән, чагыштырмача түбән җылылык деформациясе ноктасына ия (160).
Пластик булмаган ПВХ ике төп формуляциядә җитештерелә: I тип (коррозиягә каршы тору) һәм II тип (югары тәэсир). I тип ПВХ - иң еш кулланыла торган ПВХ, ләкин I типка караганда көчлерәк көч таләп иткән кушымталарда, II тип яхшырак тәэсиргә каршы тора һәм коррозиягә каршы торуны бераз киметә. Highгары температуралы формуляцияләр таләп иткән кушымталарда поливинилиден фторид (PVDF) югары чисталык кушымталары өчен якынча 280 ° F кулланылырга мөмкин.
Пластиклаштырылган поливинил хлоридтан ясалган медицина продуктлары (пластиклаштырылган пвк) башта медицина җиһазларында табигый каучук һәм пыяла алыштыру өчен кулланылган. Алмаштыруның сәбәбе: пластилизацияләнгән поливинил хлорид материаллары җиңелрәк стерилизацияләнә, ачыграк, химик тотрыклылык һәм икътисади эффективлыкка ия. Пластиклаштырылган поливинил хлорид продуктларын куллану җиңел, һәм аларның йомшаклыгы һәм эластиклыгы аркасында алар пациентның сизгер тукымаларына зыян китермәскә һәм пациентны уңайсызландырмаска мөмкин.
Поликарбонат (ПК)
Поликарбонат (ПК) иң каты үтә күренмәле пластик һәм прототип медицина җайланмалары өчен бик файдалы, аеруча UV дәвалау бәйләнеше кулланылса. Компьютерның берничә төре, тәлинкә һәм таблицасы бар, аларны берләштерү җиңел.
Компьютерның дистәдән артык эш характеристикасы берүзе яки комбинациядә кулланылса да, җидесе еш кына таяна. Компьютерның югары тәэсир көче, су үтә күренмәлелеге, яхшы сикерү каршылыгы, киң эш температурасы диапазоны, үлчәмле тотрыклылыгы, кием каршылыгы, катылыгы һәм катгыйлыгы бар.
Компьютер нурланыш стерилизациясе белән җиңел төссезләнә, ләкин нурланыш тотрыклылыгы бар.
Полипропилен (РП)
PP - җиңел авырлыктагы, аз бәяле полиолефин пластмасса, аз эрү ноктасы булган, шуңа күрә ул термоформа һәм азык төрү өчен бик яраклы. PP янып тора, шуңа күрә сезгә утка каршы тору кирәк булса, ялкын сүндерүче (ФР) классларын эзләгез. PP бөкләнүгә чыдам, гадәттә "100 катлы клей" дип атала. Бөкләнүне таләп иткән кушымталар өчен PP кулланырга мөмкин.
Полиэтилен (PE)
Полиэтилен (PE) - азык төрүдә һәм эшкәртүдә еш кулланыла торган материал. Ультра югары молекуляр авырлык полиэтилен (UHMWPE) югары киемгә каршы, түбән сүрелү коэффициенты, үз-үзен майлау, өскә ябышмый һәм химик арыганлыкка каршы тора. Ул шулай ук бик түбән температурада югары җитештерүчәнлекне саклый (мәсәлән, сыек азот, -259 ° C). UHMWPE 185 ° F тирәсендә йомшарта башлый һәм абразиягә каршы торуын югалта.
UHMWPE температурасы үзгәргәндә чагыштырмача югары киңәю һәм кысылу дәрәҗәсе булганга, бу мохиттә тыгыз толерантлык кушымталары тәкъдим ителми.
Surfaceгары өслек энергиясе, ябыштырылмаган өслеге аркасында, PE белән бәйләнеш авыр булырга мөмкин. Компонентлар бәйләү, комачаулау яки тарту белән бергә урнашу өчен иң җиңел. Локтит бу төр пластмассаларны бәйләү өчен цианакрилат ябыштыргычлар (CYA) (LoctitePrism өслегенә сизгер булмаган CYA һәм праймер) җитештерә.
UHMWPE шулай ук зур уңыш белән ортопедик имплантларда кулланыла. Бу гомуми артропластия вакытында ацетабуляр чынаякта иң еш кулланыла торган материал һәм тез артропластиясе вакытында тиби плато компонентында иң еш кулланыла торган материал. Ул югары чистартылган кобальт-хром эретмәсе өчен яраклы. * Игътибар итегез, ортопедик имплантатлар өчен яраклы материаллар сәнәгать версияләре түгел, ә махсус материаллар. Медицина классы UHMWPE Леннит сәүдә исеме белән Вестлейк Пластмасса (Ленни, ПА) белән сатыла.
Полиоксиметилен (POM)
DuPont's Delrin - иң танылган POMларның берсе, һәм дизайнерларның күбесе бу исемне бу пластикка карата кулланалар. POM формальдегидтан синтезланган. POM башта 1950-нче еллар башында каты, җылылыкка чыдам төсле металл алмаштыручы буларак эшләнде, гадәттә "Сайганг" дип аталган. Бу түбән сүрелү коэффициенты һәм югары көче булган каты пластик.
Делрин һәм охшаш ПОМны бәйләү авыр, һәм механик җыю иң яхшысы. Делрин гадәттә эшкәртелгән медицина җайланмасы прототиплары һәм ябык җайланмалар өчен кулланыла. Бу бик эшкәртелә, шуңа күрә көч, химик каршылык һәм FDA стандартларына туры килгән материаллар таләп итә торган эшкәртү җиһазларының прототиплары өчен бик яраклы.
Делринның бер җитешсезлеге - аның радиация стерилизациясенә сизгерлеге, ул POMны ватык итә. Әгәр радиация стерилизациясе булса, пластик яз механизмы һәм йөк астындагы нечкә кисәк өзелергә мөмкин. Әгәр дә сез B-POM өлешләрен стерилизацияләргә телисез икән, зинһар, EtO, Steris яки автоклавларны кулланырга уйлагыз, җайланманың электрон җайланмалар кебек сизгер компонентлары булуына карап.
Нейлон (PA)
Нейлон 6/6 һәм 6/12 формулаларында бар. Нейлон каты һәм җылылыкка чыдам. 6/6 һәм 6/12 идентификаторлары полимер чылбырдагы углерод атомнары санына карый, 6/12 - озын чылбырлы нейлон, җылылыкка чыдамлыгы зур. Нейлон ABS яки Delrin (POM) кебек эшкәртелми, чөнки ул ябыштырылган чипларны дебурировать итәргә кирәк булган өлешләр читенә калдыра.
Нейлон 6, иң таралганы - нейлон, Икенче бөтендөнья сугышы алдыннан DuPont тарафыннан эшләнгән. Ләкин, 1956-нчы елга кадәр, кушылмалар (ко-катализаторлар һәм тизләткечләр) табылгач, нейлон ташлау коммерцияле булып китте. Бу яңа технология ярдәмендә полимеризация тизлеге зурайды, һәм полимеризациягә ирешү өчен кирәкле адымнар кими.
Эшкәртү чикләүләре азрак булганлыктан, нейлон 6 иң зур массивларның берсен һәм теләсә нинди термопластик формаларны тәкъдим итә. Кастингларга барлар, трубалар, трубалар һәм тәлинкәләр керә. Аларның зурлыгы 1 фунттан 400 фунтка кадәр.
Нейлон материаллары механик көчкә ия һәм гади материаллар булмаган тире белән чиста. Ләкин, медицина җиһазлары аякта төшкән ортозалар, реабилитация инвалид коляскалары, медсестра караватлары, гадәттә, билгеле бер йөк күтәрү көче булган өлешләр таләп итәләр, шуңа күрә PA66 + 15% GF гадәттә сайлана.
Фторлы этилен пропилен (FEP)
Фторлы этилен пропилен (FEP) тетрафлуоретиленның (TFE) (политетрафлуоретилен [PTFE]) барлык кирәкле үзлекләренә ия, ләкин түбән яшәү температурасы 200 ° C (392 ° F). PTFEдан аермалы буларак, FEP инъекцияне формалаштырып, гадәти ысуллар белән барларга, трубаларга һәм махсус профильләргә чыгарырга мөмкин. Бу PTFEга караганда дизайн һәм эшкәртү өстенлегенә әйләнә. 4,5 дюймга кадәр барлар һәм 2 дюймга кадәр тәлинкәләр бар. Радиация стерилизациясе астында FEP эше PTFEныкыннан бераз яхшырак.
Performanceгары җитештерүчән инженер пластмасса
Полиэтеримид (PEI)
Ultem 1000 - термопластик полиэтеримид югары җылылык полимеры, Генераль Электр Компаниясе инъекция формалаштыру өчен эшләнгән. Яңа экструзия технологиясен үстерү аркасында, AL Hyde, Gehr һәм Ensinger кебек җитештерүчеләр Ultem 1000 төрле модельләрен һәм зурлыкларын җитештерәләр. Ultem 1000 искиткеч эшкәртүчәнлекне берләштерә һәм югары җылылык кушымталарында PES, PEEK һәм Kapton белән чагыштырганда чыгымнарны экономияләү өстенлекләренә ия. 340 ° F кадәр). Ultem автоматлаштырылган.
Полиэтеретеркетон (PEEK)
Полиэтеретеркетон (PEEK) - Виктрекс пл. (Бөекбритания) сәүдә маркасы, югары җылылык һәм химик каршылыклы кристалл югары температуралы термопластик, шулай ук искиткеч киемгә каршы тору һәм динамик арыганлыкка каршы тору. Highгары өзлексез эш температурасы (480 ° F) таләп иткән электр компонентлары, һәм ялкынга дучар булган төтен һәм агулы төтен чыгару бик аз.
PEEK Underwriters Laboratories (UL) 94 V-0 таләпләренә туры килә, 0.080 дюйм. Продукция гамма нурланышына бик нык каршы тора, хәтта полистиролныкыннан да артыграк. PEEKга һөҗүм итә алган бердәнбер эретүче концентрат күкерт кислотасы. PEEK искиткеч гидролизга каршы тора һәм парда 500 ° F кадәр эшли ала.
Политетрафлуоретилен (PTFE)
TFE яки PTFE (политетрафлуоретилен), гадәттә Тефлон дип аталалар, фтор һәм углеродтан торган флюор углерод төркемендәге өч фтор углерод резинасының берсе. Бу төркемдәге бүтән резиналар, шулай ук Тефлон дип аталганнар, парфлуоралокси флорокарбон (PFA) һәм FEP.
Фтор белән углеродны берләштерүче көчләр симметрияле урнашкан атомнар арасында иң билгеле химик бәйләнешне тәэмин итә. Бу бәйләнеш көче һәм чылбыр конфигурациясе нәтиҗәсе чагыштырмача тыгыз, химик инерт һәм термик тотрыклы полимер.
TFE җылылыкка һәм барлык химик матдәләргә диярлек каршы тора. Берничә чит төрдән кала, ул барлык органик матдәләрдә эри алмый. Аның электр күрсәткече бик яхшы. Башка инженерлык термопластикасы белән чагыштырганда, аның югары тәэсир көче булса да, аның киемгә каршы торуы, киеренкелеге һәм селкенү каршылыгы түбән.
TFE барлык каты материалларның иң түбән диэлектрик даими һәм иң түбән таралу факторына ия. Көчле химик бәйләнеш аркасында, TFE төрле молекулаларга ошамый диярлек. Бу 0,05 кадәр түбән сүрелү коэффициентына китерә. PTFE түбән сүрелү коэффициентына ия булса да, түбән йөреп чыдамлыгы һәм түбән кием үзенчәлекләре аркасында йөкле ортопедик кушымталар өчен яраксыз. Сэр Джон Чарнли бу проблеманы пионер хезмәтендә 1950-нче еллар ахырында тапты.
Полисульфон
Полисульфон башта BP Amoco тарафыннан эшләнгән һәм хәзерге вакытта Солвай Удель сәүдә исеме астында җитештерелә, һәм полифенилсульфон Радель сәүдә исеме астында сатыла.
Полисульфон - каты, каты, югары көчле ачык (җиңел амбар) термопластик, ул үз температурасын -150 ° F дан 300 ° F га кадәр саклый ала. FDA белән расланган җиһаз өчен эшләнгән, ул шулай ук барлык USP VI класс (биологик) сынауларны үткән. Ул Милли санитария фондының эчә торган су стандартларына туры килә, 180 ° F кадәр. Полисульфон бик югары үлчәмле тотрыклылыкка ия. 300 ° F кайнап торган суга яки һавага тәэсир иткәч, сызыклы үлчәм үзгәреше гадәттә 1% яки аннан да азрак. Полисульфон органик булмаган кислоталарга, эшкәртүләргә һәм тоз эремәләренә югары каршылык күрсәтә; хәтта уртача стресс дәрәҗәсендәге югары температурада да югычларга һәм углеводород майларына яхшы каршылык бар. Полисульфон кетоннар, хлорлы углеводородлар һәм хуш исле углеводородлар кебек поляр органик эреткечләргә каршы түгел.
Радель югары җылылыкка каршы торуны һәм югары тәэсир көчен таләп итә торган инструмент подшипкалары өчен, һәм больницаның автоклав подшипниклары өчен кулланыла. Полисульфон инженер резинасы югары көчне һәм кабат стерилизациягә озак вакытлы каршылыкны берләштерә. Бу полимерлар дат басмаган корычка һәм пыялага альтернатива булуын исбатладылар. Медицина дәрәҗәсендәге полисульфон биологик инерт, стерилизация процессында уникаль озын гомерле, ачык яки ачык булырга мөмкин, һәм күпчелек таралган хастаханә химикатларына каршы тора.
