Hoe roestvrij staal te specificeren voor slangen voor medische apparatuur

De juiste keuzes kunnen helpen om de maakbaarheid te optimaliseren.

Sinds het begin van de twintigste eeuw speelt roestvrij staal een essentiële rol in het ontwerp en de productie van slangen voor medische hulpmiddelen.

Met de vooruitgang in de technologie die door de jaren heen is gebruikt om roestvrijstalen buizen te maken - bijvoorbeeld een binnendiameter (ID) zo klein als 25 micron (µm), of 0,00098", is nu mogelijk - het product is mee geëvolueerd met het medische veld .

Een verscheidenheid aan slangtoepassingen voor medische apparaten

Tegenwoordig speelt roestvrij staal een rol in een breed scala van medische procedures. Het is zeer geschikt voor slangtoepassingen voor medische apparaten die een hoge mate van structuur, hoge trekmodulus (stijfheid) of vloeistofstroom onder hoge druk vereisen.

Roestvrijstalen buizen worden ook gebruikt in een verscheidenheid aan medische apparaten. Deze omvatten stents, chirurgische snij-instrumenten, botschroeven, stethoscopen, canules, endoscopie-apparatuur en andere apparaten waarbij de materiaaleigenschappen - zoals het vermogen om nauwkeurig te worden gevormd en bewerkt - van cruciaal belang zijn.

Een medische graad kiezen op basis van het eindgebruik

Roestvrij staal is verkrijgbaar in verschillende medische kwaliteiten die het volgende bieden:

• Redelijke kosten
• Materiaalsterkte
• Corrosiebestendigheid
• Het vermogen om nauwkeurig te worden gevormd en bewerkt

Het selecteren van het juiste roestvrij staal van medische kwaliteit voor een bepaalde toepassing is een cruciaal aspect van het ontwerp en de productie van slangen voor medische hulpmiddelen. De keuze kan van invloed zijn op belangrijke prestatie-eigenschappen, zoals slijtvastheid of chemische weerstand, hardheid, flexibiliteit en duurzaamheid.

Even belangrijk is dat de verkeerde keuze grote problemen kan veroorzaken. Een incompatibel buismateriaal kan bijvoorbeeld de vloeistof die door de buis stroomt chemisch veranderen of ervoor zorgen dat de vloeistof zich aan de buiswand bindt, wat resulteert in een mislukte levering.

Dus bij het specificeren van roestvrij staal - of welk materiaal dan ook - voor slangen voor medische apparaten, is het van cruciaal belang om verder te kijken dan alleen de kosten en te overwegen wat nodig is voor het specifieke doel.

Heeft de slang van het medische apparaat bijvoorbeeld een hoge weerstand nodig tegen vloeistoffen of andere materialen waaraan deze wordt blootgesteld? Wordt het apparaat geïmplanteerd en moet het daarom zowel biocompatibel als corrosiebestendig zijn?

Sommige roestvrijstalen opties van medische kwaliteit

Relatief sterk en met over het algemeen uitstekende chemische en corrosiebestendigheid, wordt roestvrij staal geleverd in een verscheidenheid aan medische kwaliteiten met verschillende eigenschappen.

Bij het kiezen van roestvrij staal voor slangen voor medische hulpmiddelen, is de eerste stap om het eindgebruik te begrijpen en vervolgens de juiste kwaliteit te specificeren. Hier volgen enkele voorbeelden.

Type 304 roestvrij staal

De meest voorkomende roestvrij staalsoort, type 304 (ook bekend als A2), is goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar in een breed scala aan standaardmaten.

Type 304 roestvrij staal bevat vaak 18% chroom, een hard en bros metaal dat niet dof wordt wanneer het wordt blootgesteld aan lucht, en 8% nikkel, dat bekend staat om zijn corrosieweerstand, vervormbaarheid en sterkte.

Veelzijdig en veel gebruikt, 304 roestvrij staal staat ook bekend om zijn vorm- en laseigenschappen, uitstekende taaiheid en gemakkelijke reiniging.

Vanwege de koolstofarme samenstelling is 304 ook perfect voor toepassingen bij hoge temperaturen en bij het minimaliseren van carbide-neerslag.

Type 316 roestvrij staal

De op één na meest voorkomende roestvrij staalsoort, type 316 (ook bekend als A4), is een populair chroom-, nikkel- en molybdeenhoudend roestvrij staal dat hogere corrosiebestendige eigenschappen heeft en iets duurder is dan 304.

Vaak genoemd "roestvrij staal van marinekwaliteit", 316, is het niet echt bestand tegen zeewater. Het staat echter bekend om zijn weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie in chloride-omgevingen.

Daarom wordt 316 veel gebruikt in toepassingen zoals laboratoriumapparatuur, farmaceutische verwerking, chemische containers en chirurgische implantaten.

Kwalificatie 316LVM roestvrij staal

Roestvrij staalkwaliteit 316LVM, de laag koolstofvacuüm smeltversie van 316, is immuun voor sensibilisatie (precipitatie van korrelgrenscarbide). Daarom wordt het veel gebruikt in zwaar gelaste componenten (meer dan ongeveer 6 mm of 0.236”).

Zo is naadloos 316LVM roestvrij staal in de vorm van buizen voor medische apparatuur gebruikt om coronaire stents en apparaten te produceren die worden gebruikt bij hersenchirurgie.

Dit zijn toepassingen waarbij het materiaal moet worden gevormd en bewerkt met nauwkeurige toleranties en toch vrij moet blijven van minuscule metaaldeeltjes.

Beslissen of en wanneer strakke toleranties nodig zijn

Naast het kiezen van de kwaliteit roestvrij staal die het meest geschikt (en meest kosteneffectief) is voor slangen voor medische apparatuur, moet u ook zorgvuldig het einddoel overwegen wanneer u buistoleranties specificeert.

Moeten de slangen van uw medische apparaat dienen als een eenvoudige leiding voor het verplaatsen van een vloeistof, gas of ander materiaal? Of moet het buisje een meetfunctie vervullen die specificiteit vereist, zoals het afgeven van medicatie of het afgeven van monsters om te testen?

Als (zoals in het eerste voorbeeld) precisie geen factor is in de materiaalstroom door de slang van het medische apparaat, dan hoeft u wellicht geen zeer krappe toleranties op te geven.

Het kan echter nodig zijn om roestvrijstalen buizen nauwkeurig te dimensioneren om ervoor te zorgen dat de buizen in alle noodzakelijke verbindingen en apparatuur passen. Bovendien kunnen de afmetingen van de slang van het medische apparaat invloed hebben op de stroomsnelheid van elke vloeistof die door de slang moet gaan.

Vereist het eindgebruik grote precisie?

Met andere woorden, specifieke slangen voor medische apparaten kunnen nauwe toleranties vereisen op basis van verschillende kenmerken waar precisie vereist is.

Met stents die bijvoorbeeld worden ingebracht en vervolgens uitzetten in kleine slagaders, kan de gebruikte legering worden gekozen op basis van de vormgeheugenkenmerken en biocompatibiliteit van het materiaal - en moeten de oppervlakken van de stent mogelijk worden gespecificeerd tot een uniforme korrelgrootte.

Bij roestvrijstalen buizen voor brachytherapie, waarbij radioactieve implantaten rechtstreeks in weefsel worden ingebracht om kankers zoals prostaatkanker te behandelen, moeten de toleranties van de buiswand exact zijn, zodat de exacte hoeveelheid straling wordt afgegeven.

Is overdracht een probleem?

Een andere belangrijke overweging is of de roestvrijstalen slang voor medische hulpmiddelen voor eenmalig gebruik of herbruikbaar is - en of het herbruikbaar is, zoals de meeste metalen, of overdracht een probleem is.

In 2015 werden bijvoorbeeld dodelijke uitbraken van CRE-bacteriën in verband gebracht met overdrachtsbesmetting in duodenoscopen, gespecialiseerde endoscopen die elk jaar bij ongeveer een half miljoen patiënten worden gebruikt. Verschillende ziekenhuizen hebben geconstateerd dat duodenoscopen bacteriën kunnen verzamelen die niet altijd worden verwijderd door conventionele reiniging, waardoor infecties van patiënt op patiënt worden overgedragen.

Voor dergelijke toepassingen kan het belangrijk zijn om roestvrijstalen buizen te specificeren met een ID-oppervlakteafwerking die zo glad mogelijk is. Een gladde ID maakt de slang gemakkelijker schoon te maken en helpt de kans op verspreiding van infectie door overdracht van besmetting in herbruikbare slangen te verkleinen.

Zijn er andere vereisten voor oppervlakteafwerking?

In vloeistofdoseringssystemen helpt een soepele ID die een goede reiniging van de slangen mogelijk maakt, ook om de totale testkosten te verlagen en de testnauwkeurigheid te verbeteren door nauwkeurigere bemonstering.

Bovendien, overal waar het van cruciaal belang is dat vloeistof soepel wordt gedoseerd, kan een gladde ID helpen om wervelen, wervelen of schokken van de vloeistof te voorkomen wanneer deze uit roestvrijstalen buizen komt. (Lees meer over doseersystemen voor vloeistoffen.)

Een gladde oppervlakteafwerking op de buitendiameter (OD) van slangen voor medische hulpmiddelen is ook belangrijk als de toepassing moet worden aangezogen, waarbij de hele slang wordt ingebracht om een ​​vacuüm te trekken; de OD-afwerking van het oppervlak is echter geen grote factor in doseerprocessen.

Andere overwegingen voor slangen van medische apparaten

Roestvrij staal voor slangen voor medische hulpmiddelen moet niet alleen voldoen aan de industrievereisten om als medische kwaliteit te kwalificeren, maar moet mogelijk ook voldoen aan normen met betrekking tot de specifieke toepassing, zoals vloeistofbeheer, anesthesiologie of beademingsapparatuur, intraveneuze (IV) therapie, peristaltische pompen, laboratoriumapparatuur , of een ander eindgebruik.

Wordt het apparaat hergebruikt?

Wanneer de slangen van het medische apparaat opnieuw worden gebruikt, is het gemak waarmee het materiaal kan worden gesteriliseerd van cruciaal belang. Dat geldt ook voor het vermogen van de slang om zijn stijfheid, sterkte, compatibiliteit, weerstand en andere kenmerken te behouden bij herhaalde blootstelling aan ontsmettingsmiddelen, sterilisatie en routinematige reinigingsprocessen.

Is een helder oppervlak een voordeel of een nadeel?

Helder gegloeid roestvrij staal wordt vaak gespecificeerd voor medische toepassingen omdat het thermokoppel kan worden gereinigd en elektrolytisch gepolijst voor een hoge mate van reinheid en gladheid. Elektrolytisch polijsten creëert ook een met chroom verrijkt binnenoppervlak dat nuttig kan zijn.

In andere gevallen, zoals in een operatiekameromgeving, kunnen zeer heldere, gladde slangen van medische apparaten echter problematisch zijn vanwege de problemen die worden veroorzaakt door licht dat weerkaatst op sterk gepolijste oppervlakken.

Is naadloze buizen vereist?

Gelaste en opnieuw getrokken roestvrijstalen buizen kunnen perfect acceptabel zijn voor aspiratie- of doseertoepassingen. Naadloze buizen hebben echter sterk de voorkeur voor high-performance vloeistofchromatografie (HPLC) en andere hogedruktoepassingen.

Naadloze buizen elimineert het risico van lekken, scheuren of breuken van laslijnen wanneer er druk wordt uitgeoefend. Naadloze slangen voor medische hulpmiddelen zijn echter duurder en er zijn beperkingen in beschikbare maten, grotere toleranties en langere levertijden.

Zijn er speciale vereisten voor coating of afwerking?

Hoe roestvrij staal voor slangen voor medische hulpmiddelen zal reageren op speciale coatings - bijvoorbeeld heparine of andere geneesmiddelen die vaak op stents worden aangebracht om hun therapeutische waarde te vergroten - en met eventuele problemen die verband houden met een afwerkingsmethode, moet in overweging worden genomen wanneer specificeren van de kenmerken van de buis.

Is de slang van het medische apparaat zo nodig compatibel?

Natuurlijk moet elk slangmateriaal voor medische apparatuur biologisch en chemisch compatibel zijn met alle lichaamsmaterialen, monsters en systemen waarmee het in contact komt.

Sommige biologische monsters zullen bijvoorbeeld "kleven" aan het oppervlak van roestvrijstalen buizen, wat problemen veroorzaakt zoals monsterverlies, lage opbrengst en overdracht. In dit geval kan roestvrij staal worden vervangen door titanium of een ander metaal dat dit probleem niet heeft met "kleven".

(Lees meer over titanium en andere speciale metalen voor toepassingen in medische apparatuur.)

Voldoet het materiaal aan de vereisten voor de fabricage van onderdelen?

Welk materiaal u ook kiest voor slangen voor medische hulpmiddelen - of het nu roestvrij staal of een ander metaal is - het moet de mogelijkheid bieden om te worden gesneden, getrokken, geëxtrudeerd en afgewerkt om het volgende te bereiken:

• De precieze lengte
• Een braamvrije ID en OD
• De juiste wanddikte
• Een schone snede
• Alles zoals vereist voor de specifieke slangtoepassing

Het materiaal en de eigenschappen ervan zijn van invloed op de uiteindelijke prestaties van de slangen voor medische hulpmiddelen en de systemen waarin deze zullen worden gebruikt. Doe dat ook met de gespecificeerde fabricagemethode, oppervlakteafwerking en andere productieattributen.

Bevredigende aanvraag en productiebehoeften

Roestvast staal heeft, net als alle materialen, voor- en nadelen die moeten worden beoordeeld voor specifieke slangvereisten voor medische apparaten en afgewogen tegen de productiebehoeften.

Met de vele keuzes die beschikbaar zijn, kan een deskundige materiaalleverancier u helpen de beste optie te selecteren op basis van uw toepassing, budget en einddoelen.

Voor meer informatie over het specificeren van metalen precisiebuizen voor medische apparaten, downloadt u onze uitgebreide gids Metal Tubing in the 21st Century:Who Needs It? De toekomst van innovatie in medische hulpmiddelen.