스테인레스 스틸 딥 드로잉 하우징이 의료 기기의 알루미늄을 대체할 수 있습니까?

수십 년 동안 알루미늄은 가볍고 기계 가공이 쉬우며 내부식성이 중간 정도인 의료 장치 하우징의 기본 소재였습니다. 그러나 오늘날의 수술 도구, 이식형 드라이버 및 진단 장비는 반복적인 오토클레이브 멸균, 공격적인 화학적 세척, 점점 작아지는 폼 팩터 등 더욱 가혹한 요구 사항에 직면해 있습니다. 엔지니어들은 다음과 같이 묻고 있습니다. 스테인레스 스틸을 사용할 수 있습니까?딥드로잉 하우징들어와? 대답은 점점 그렇습니다. 정밀 스탬핑 및 딥 드로잉의 발전 덕분에 스테인리스 스틸 하우징은 이제 무게 면에서 알루미늄과 같거나 그 이상이며(벽이 더 얇아짐) 뛰어난 내구성, EMI 차폐 및 살균 호환성을 제공합니다. 이 기사에서는 장단점, 기술적 혁신, 의료 기기 제조업체가 재료 선택을 재평가하는 이유를 살펴봅니다.

알루미늄이 부족한 곳

알루미늄은 모든 의료 용도에 완벽하지는 않습니다. 일반적인 문제점은 다음과 같습니다.

• 오토클레이브 아래 부식 – 134°C에서 증기 멸균하면 특히 긁힌 양극산화층에 구멍이 생기고 표면 산화가 발생합니다.
• 부드러움 – 알루미늄은 취급이나 조립 중에 쉽게 찌그러져 밀폐 밀봉이 손상됩니다.
• 제한된 나사산 강도 - 벽이 얇은 부분의 나사산 스트립입니다.
• EMI 취약성 – 알루미늄은 적절한 차폐 기능을 제공하지만 고주파 간섭에 대해서는 스테인리스강보다 낮습니다(MRI 인접 장치에 중요).

일회용 또는 제한된 재사용 장치의 경우 알루미늄은 여전히 ​​비용 효율적입니다. 그러나 재사용 가능한 수술 기구와 수명이 긴 이식형 드라이버의 경우 스테인리스 스틸 딥 드로잉 하우징이 인기를 얻고 있습니다.

스테인레스 스틸 딥드로잉 하우징이 이제 작동하는 이유

딥 드로잉은 평평한 블랭크를 다이 캐비티에 방사형으로 그려 이음새가 없는 컵 모양의 모양을 만드는 판금 성형 공정입니다. 역사적으로 스테인리스강(특히 304 및 316L)은 가공 경화 및 스프링백으로 인해 딥 드로잉이 어려웠습니다. 최신 솔루션에는 다음이 포함됩니다.

• 다단계 딥 드로잉 프레스 – 최대 10개의 스테이션이 찢어짐 없이 점차적으로 금속을 형성합니다.
• 중간 어닐링 – 레이저 또는 진공 어닐링은 단계 간 연성을 복원합니다.
• 고압 윤활제 - 의료 등급 청결을 위해 특별히 제조되었습니다.

선도적인 제조업체인 Xiamen Lijingda Precision Stamping Co., Ltd.(2004년 설립)는 이러한 기술을 마스터했습니다. 25대의 정밀 프레스(25~500톤)와 일본의 저속 와이어 절단 기계로딥드로잉 하우징벽 두께가 0.3mm에 불과해 동등한 알루미늄 설계보다 15~20% 더 무겁지만 항복 강도는 3배인 스테인리스 스틸 하우징을 구현합니다.

매개변수 비교 - 스테인리스강과 알루미늄 딥드로잉 하우징

스테인레스 스틸 딥드로잉 하우징이 의료용으로 탁월한 곳

1. 재사용 가능한 수술 도구

전기수술, 내시경 및 전동 뼈 드릴용 핸드피스입니다. 하우징은 부식이나 밀봉 실패 없이 수백 번의 증기 사이클을 견뎌야 합니다. 스테인레스 스틸딥드로잉 하우징박테리아가 갇히지 않는 매끄럽고 틈이 없는 표면을 만듭니다.

2. 이식형 장치 드라이버

심장박동기나 신경자극기용 외부 컨트롤러는 환자가 수년간 휴대합니다. 알루미늄 장치를 떨어뜨리면 장치가 찌그러지고 내부 PCB 마운트가 파손될 수 있습니다. 스테인레스 스틸 하우징은 영구 변형 없이 충격을 흡수합니다.

3. MRI 호환 장비

둘 다 비자성이지만(304/316L은 오스테나이트임) 스테인리스 스틸은 RF 간섭에 대해 더 나은 차폐 기능을 제공하여 MRI 이미지의 인공물을 줄입니다.

4. 휴대용 진단기기

휴대용 혈액 분석기 및 초음파 프로브. 덴트 저항성이 높다는 것은 실수로 떨어뜨린 후에도 현장에서 안정적인 작동을 의미합니다.

무게에 대한 반대의견 극복 – 정밀 딥 드로잉이 어떻게 도움이 됩니까?

스테인레스 스틸에 대한 주요 주장딥드로잉 하우징체중이 되었습니다. 견고한 스테인레스 스틸 상자는 무겁습니다. 그러나 딥 드로잉을 사용하면 벽이 더 얇아집니다. 일반적인 50mm × 30mm × 10mm 하우징의 경우:

• 알루미늄(벽면 1.0mm) → ~27g
• 스테인레스 스틸(벽면 0.4mm) → ~34g

스테인리스 부품은 원래 밀도에서 알 수 있듯이 190%가 아니라 26%만 더 무겁습니다. 그리고 스테인리스 하우징은 훨씬 더 튼튼해 청소를 단순화하는 리브리스 설계가 가능합니다.

샤먼 리징다 정밀 스탬핑 유한회사는 이러한 얇은 벽 딥 드로잉 하우징을 전문으로 합니다. 다이 정밀도를 위한 PG 광학 연삭과 결합된 500톤 프레스는 ±0.02mm의 벽 두께 공차를 달성합니다. 이는 방수 의료 장치의 개스킷 씰에 매우 중요합니다.

스테인레스 스틸로 전환해야 할 때

다음과 같은 경우 스테인리스 스틸 딥 드로잉 하우징을 고려하십시오.

• 귀하의 장치에는 500회 이상의 오토클레이브 주기가 필요합니다.
• 주택이 떨어지거나 두드리는 경우가 많습니다(수술실, 야전 진료소).
• 우수한 EMI/RFI 차폐(MRI 근처, 무선 주파수 절제)가 필요합니다.
• 화학 소독제는 현재의 알루미늄 마감재를 부식시킵니다.
• 귀하는 매끄러운 박테리아 방지 내부 표면을 원합니다.

다음과 같은 경우에는 알루미늄을 사용하세요.

• 이 장치는 일회용이거나 제한적으로 사용됩니다(<50주기).
• 무게는 절대적으로 중요합니다(예: 예산이 10g 미만인 소형 이식형 드라이버).
• 생산량이 연간 50만 개를 초과하고 툴링 마모가 비용 문제가 됩니다.

딥 드로잉 공급업체에 요구할 사항

모든 스탬핑 작업장에서 의료용 등급의 ​​스테인리스 스틸 딥 드로잉 하우징을 생산할 수 있는 것은 아닙니다. 다음을 찾으세요:

• 정밀장비– 금형 제작용 일본 슬로우 와이어 EDM 및 PG 광학 그라인더(Xiamen Lijingda에는 6개의 슬로우 와이어 커터 및 PG 그라인더가 있음).
• 공정 중 세척– 드로잉 윤활제를 제거하기 위한 탄화수소 초음파 세척 라인(의학적 청결을 위해서는 부품당 <1mg 잔류물이 필요함).
• 테스트 장비– CMM, 표면 마감 및 누출 감지를 위한 정밀 테스터 10명 이상.
• 인증– 모든 통합 소켓 또는 전기 기능에 대한 CE/UL(Xiamen Lijingda의 자체 브랜드 siooan 산업용 소켓에는 CE/UL이 있습니다).
• 경험– 자동차, 철도 및 전자 분야의 정밀 스탬핑 분야에서 15년 이상 경력을 쌓아 왔으며 이는 의료 신뢰성을 강력하게 대변합니다.

샤먼 리징다 정밀 스탬핑 유한회사(및 2014년 자매 회사)는 항공우주, 신에너지 자동차 및 의료 부문에 서비스를 제공합니다. R&D 팀은 304 및 316L에서 벽 두께가 0.3mm에 달하는 딥 드로잉 하우징을 정기적으로 연구하고 있습니다. 의료 기기 OEM의 경우 이는 얇은 벽, 고정밀 스테인리스 성형을 이미 이해하고 있는 공급업체를 의미합니다.

테스트할 가치가 있는 물질적 변화

알루미늄은 의료기기에서 사라지지 않습니다. 그러나 수명, 살균 저항성, 충격 인성이 요구되는 용도에는 스테인리스강이 적합합니다.딥드로잉 하우징설득력 있는 대안이다. 현대적인 다단계 딥 드로잉과 중간 어닐링으로 성능 우위를 넓히는 동시에 무게 격차를 줄였습니다. 의료 기기 엔지니어는 0.4mm 316L로 제작된 샘플 하우징을 요청하고 자체 오토클레이브 사이클 테스트를 실행해야 합니다. 그 결과는 종종 회의론자들을 놀라게 합니다.

알루미늄 하우징이 조기에 실패하는 경우 동일한 형상을 재설계하지 마십시오. 같은 전문가에게 물어보세요샤먼 리징다 정밀 스탬핑 유한회사스테인레스 스틸 딥 드로잉 버전을 평가합니다. 표 1을 사용하여 비용, 무게, 수명을 비교하세요. 재사용 가능한 차세대 의료 기기는 스테인리스 스틸 및 딥 드로잉 방식이 될 가능성이 높습니다.