Tungsten vs Gold:The Battle of the Biomaterials

Tungsten en vergulde wolfraamdraad als alternatieven voor edele metalen

Volgens onderzoek van Evaluate Ltd. zullen de jaarlijkse R&D-uitgaven van de wereldwijde medische technologie-industrie naar verwachting $ 39 miljard bedragen in 2024. Innovaties in "medtech" kunnen van alles betekenen, van het creëren van nieuwe wegwerpapparaten of gezondheidsgerelateerde IT tot verbeteringen in apparatuur chirurgische procedures en biomaterialen.

De wereldwijde medtech-industrie zal naar verwachting tussen 2017 en 2024 met 5,6% per jaar groeien, voor een totale omzet van $ 595 miljard in 2024. Dat is goed nieuws voor de productiesector, voor apparaatmakers en voor de leveranciers die hen bedienen.

Maar hoewel de zeer competitieve markt grote kansen biedt, betekent dit ook dat ontwerpteams voor medische apparatuur vaak racen om de time-to-market te verkorten, wat betekent dat ergens iets (hopelijk niet iemand) in gevaar kan komen.

Uitdagingen bij materiaalsourcing

In de praktijk kan concurrentie ertoe leiden dat fabrikanten van medische hulpmiddelen vaak in ondermaatse inkooprelaties worden geperst vanwege slinkende deadlines en beperkte budgettoewijzing.

Zo vereisen minimaal invasieve en diagnostische apparaten, evenals systemen voor het toedienen van medicijnen en levensondersteunende systemen, vaak grondstoffen, waaronder speciale of edele metalen. Deze materialen zijn niet alleen onderhevig aan speculatieve prijzen - een trefzekere manier om een ​​budget uit te putten - maar veel ervan worden ook beschouwd als conflictmetalen en vereisen nauwgezette validatie.

Toch vereisen sommige apparaten gewoon een onvergelijkbaar niveau van radiopaciteit dat alleen beschikbaar is in edele metalen zoals goud. In feite wordt goud vaak gevonden in medicijnafgiftesystemen en stents vanwege de combinatie van hoge weerstand tegen bacteriële kolonisatie en de radiopaciteit ervan.

Tungsten vervangen door edele metalen

Dus, hoe produceren fabrikanten kwaliteitsapparaten efficiënt en binnen het budget? Een manier is om goede, sterke relaties op te bouwen met ervaren, innovatieve contractpartners en leveranciers.

Wist u bijvoorbeeld dat er voordelige alternatieven zijn voor metalen als goud, platina en palladium? Hopelijk doet uw inkooppartner dat.

In toepassingen waar materiaaltaaiheid en radiopaciteit cruciaal zijn, is wolfraam een ​​aantrekkelijk alternatief geworden. Dit komt door de vele voordelige eigenschappen van wolfraam, waaronder:

• Een dichtheid gelijk aan goud
• Een relatief hoge treksterkte en minerale hardheid
• Een lage dampdruk bij hoge temperaturen
• Het hoogste smeltpunt van alle metalen

Tungsten gebruiken in medische toepassingen

Samen maken deze eigenschappen wolfraam sterk, radiopaak, vrijwel hittebestendig en, wanneer gelegeerd, flexibel. Als gevolg hiervan wordt het momenteel gebruikt in een verscheidenheid aan medische toepassingen.

Zo wordt wolfraam regelmatig verwerkt in polymeren voor katheters met een hoge zichtbaarheid. Het kan vakkundig worden bewerkt tot wolfraampennen en staven met een nauwe tolerantie voor gebruik in tandheelkundige en medische toepassingen.

Vanwege de lage thermische uitzettingscoëfficiënt wordt wolfraam vaak gebruikt om een ​​verbinding te maken met glas met een vergelijkbare thermische uitzettingscoëfficiënt. Hierdoor kan wolfraam worden gebruikt in hermetisch afgesloten assemblages die een breed scala aan medische apparaten van stroom voorzien.

Voordelen van vergulde wolfraamdraad in medische toepassingen

Bovendien, voor een deel van de toegevoegde radiopaciteit van puur goud, wordt wolfraamdraad soms geplateerd met een zeer dunne laag goud. Dit doordrenkt vergulde wolfraamdraad met radiopaciteitseigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van platina/iridium, maar tegen veel lagere kosten; de vergulding verhoogt de weerstand van de draad tegen corrosie.

Deze vergulde wolfraamdraad wordt vaak gebruikt in cauterisatietoepassingen, geleidingsdraden en sondes die worden gebruikt in diepe hersenonderzoeken. Naast het bieden van ondoorzichtigheid en corrosieweerstand, heeft de vergulde wolfraamdraad nog steeds veel van de gunstige eigenschappen van wolfraam, waaronder:

• Sterkte bij zeer kleine diameters
• Het vermogen om de rechtheid en vorm van de draad onder verschillende temperatuuromstandigheden te behouden

Samenwerken met een deskundige en betrouwbare leverancier van materiaal

Nu de medtech-industrie de komende jaren waarschijnlijk geld zal blijven toewijzen aan R&D, is de vraag:heeft uw team de kwaliteitsrelaties die nodig zijn om uw concepten op de markt te brengen?

Hoewel wolfraam niet altijd een geschikte vervanging is, moet uw materiaalleverancier een grondig begrip hebben van hoe, wanneer en welke samenstelling de juiste, kosteneffectieve alternatieve oplossing zou zijn voor uw edele metalen hachelijke situatie. In een tijdperk van one-stop-shopping bieden veel leveranciers ook secundaire mogelijkheden zoals precisiesnijden, slijpen, machinale bewerking en oppervlaktebehandelingen zoals passiveren en zandstralen.

Onthoud dat, aangezien wolfraam - net als goud - wordt beschouwd als een conflictmetaal (volgens sectie 1502 van de Dodd-Frank Act), uw leverancier moet voldoen aan alle Amerikaanse regelgevende normen, een kwaliteitssysteem moet hebben en traceerbaarheid en metrologie moet bieden.

Naarmate biomaterialen blijven evolueren, verwachten fabrikanten dat hun contractpartners met hen mee evolueren. Dat betekent niet alleen een kwaliteitsproduct leveren, efficiënt en tegen concurrerende prijzen, maar ook op de hoogte blijven en ervaring en innovatie toevoegen aan het materiaalsourcingproces.

Vraag voor meer informatie over wolfraamdraad en de mogelijke voordelen ervan voor uw toepassing de gratis basisgids van Metal Cutting aan, Tungsten Wire 101 .