По мере старения населения здоровье пожилых людей заслуживает большего внимания. Это неотделимо от передовых медицинских технологий и оборудования.
Само собой разумеется, что важность точных медицинских приборов и биосовместимых металлов в современной медицинской промышленности. Существует широкий спектр медицинских применений литья металлов под давлением, таких как ортопедические имплантаты, медицинские приборы и хирургические инструменты.
Обзор литья металла под давлением
Литье металла под давлением это особый процесс порошковой металлургии. Вы, возможно, знаете, что MIM произошел от литья под давлением керамического порошка. Поскольку эти технологии похожи, их совместно называют PIM.
MIM состоит из следующих этапов.
- Смешивание
Во время процесс смешивания, рабочие смешивают металлический порошок и связующее в смесителе порошков. Добавление связующих веществ необходимо для того, чтобы металлический порошок был полностью перемешан более равномерно.
- литье под давлением
Затем металлический порошок расплавляется в жидкость и впрыскивается в форму для получения желаемой формы. Обычно вес впрыскиваемого металла не превышает 100 г.
- дебиндинг
Обезжиривание заключается в удалении связующего вещества. Методы обезжиривания включают термическое удаление связующего вещества, удаление связующего вещества растворителем и вакуумное удаление связующего вещества.
- Спекание
MIM процесс спекания похож на обычный процесс порошковой металлургии. Плотность готового продукта обычно превышает 95%.
Характеристика медицинских металлических порошков
Высокая чистота
Примеси могут оказывать отрицательное воздействие на эксплуатационные характеристики и биосовместимость металлов.
Более плотный размер частиц
MIM требует меньших размеров частиц и более плотного распределения. Для нержавеющей стали размер частиц должен быть менее 22 мкм. Для титана и титановых сплавов он должен быть менее 45 мкм.
Сферический порошок
Вы, возможно, уже знаете, что сферический порошок имеет меньшее трение, лучшую текучесть и меньшую усадку при спекании. Обычно мы производим сферические порошки через процесс распыления газаНа рисунке ниже показан сферический порошок титанового сплава под микроскопом.
МИМ Металлы
Вот некоторые общие материалы mim.
ферросплав
Ферросплавы часто используются в медицине по следующим причинам:
- Простота изготовления
- Высокая пластичность
- Высокая твердость
- Не токсичен
- Биоразлагаемые
Железо также является совместимым с кровью и биосовместимым металлом. Поэтому его можно использовать в качестве временного сердечно-сосудистого стента для открытия заблокированных кровеносных сосудов и предотвращения их сужения.
Железо также подходит в качестве материала для инженерии костной ткани, поскольку обладает хорошими механическими свойствами.
Однако чистое железо разлагается довольно медленно. Сплав железа с другими металлами разлагается быстрее и равномернее.
Титановые сплавы
Среди всех металлов титановые сплавы обладают рядом особых преимуществ:
- Низкий модуль упругости
- Высокая удельная прочность
- Идеальная коррозионная стойкость
- Хорошая биосовместимость
В медицинской промышленности титановые сплавы часто используются в зубных и ортопедических имплантатах. Например, стоматологи использовали имплантаты костных винтов Ti-6Al-7Nb для фиксации и ремонта сломанных зубных валов.
Кроме того, титановые сплавы применяются в кардиостимуляторах, коленных суставах, фиксирующих винтах и искусственных тазобедренных суставах.
Однако порошок титанового сплава, используемый в МИМ, предъявляет высокие требования к точности (≤45 мкм).
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь, такая как 420, 316L и 440C, является распространенным металлом для медицинских приборов по следующим причинам:
- Высокая прочность
- Хорошая износостойкость
- Хорошая биосовместимость
- Лучшая технологичность
MIM может производить изделия из нержавеющей стали 316L с плотностью выше 98%. Это может обеспечить изделия с превосходными механическими свойствами для медицинского применения.
магниевого сплава
Магний — еще один биоразлагаемый металл. Он обладает следующими свойствами:
- Небольшой вес
- Отличная биосовместимость
- Биоразлагаемые свойства.
Его можно использовать в сердечно-сосудистых стентах, которые, как доказано, хорошо себя зарекомендовали, не вызывая воспалений и тромбозов.
При использовании магния в сердечно-сосудистых стентах было показано, что он действует эффективно, не вызывая воспаления или тромбоза.
Магний имеет механические свойства, сопоставимые с человеческими костями, и легче по весу. Поэтому он также подходит для временной костной ткани или ортопедических устройств, включая ортопедические винты.
Биомедицинские сплавы с эффектом памяти формы
Биомедицинские сплавы с эффектом памяти формы имеют широкий спектр биомедицинских применений, например:
- ДЕНТИСТРИЯ
- Лечить переломы
- Сердечно-сосудистые саморасширяющиеся стенты
Литье металла под давлением в медицинских целях
Медицинский прибор
Компания MIM имеет возможность изготавливать небольшие и сложные компоненты для некоторых медицинских приборов, таких как:
- Устройство для реабилитации колена
- Лазерный хирургический аппарат
- Артроскопическое хирургическое устройство
Металлические ортодонтические брекеты
Ортодонтические брекеты MIM обладают высокой прочностью, хорошей биосовместимостью и точной посадкой. Ортодонтические брекеты обычно изготавливаются из нержавеющей стали марки 316L.
Кроме того, MIM может производить винтовые зубные имплантаты, ультразвуковые эндодонтические и наконечники для скалера в стоматологическом лечении. Это очень полезно для ортодонтических результатов.
Хирургические фиксационные устройства
Шарнирные механизмы для хирургических фиксирующих устройств, изготовленные с помощью процесса MIM, работают исключительно хорошо. Они изготовлены из нержавеющей стали 17-4PH, плотность которой превышает 7.65 г/см³, предел прочности на разрыв 900 МПа и твердость 25 HRC.
Хирургические инструменты
Традиционные хирургические инструменты, такие как рукоятки хирургических ножей, щипцы, плоскогубцы, в основном изготавливаются методом ковки и прецизионной обработки. MIM обеспечивает лучший и более экономичный способ изготовления этих инструментов. Типичным примером являются бранши хирургического степлера.
Сосудистые стенты
MIM может производить стенты для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Эти стенты имеют сложную структуру и изготавливаются с помощью технологий плетения или лазерной резки, что очень дорого в производстве. MIM может производить эти стенты доступным способом, не жертвуя производительностью продукта.
Согласно отчету Transactions of Nonferrous Metals Society of China, исследователи успешно имплантировали стенты из нержавеющей стали MIM 316L в артерии животных. Это доказывает возможность клинического использования сосудистых стентов MIM.
Слуховые аппараты
На рисунке ниже показан очень сложный компонент слухового аппарата. Его функция — усиливать звуковые частоты и улучшать слух. Он изготовлен из нержавеющей стали 316 с помощью процесса MIM. По сравнению с другими методами, он может сэкономить около 20% стоимости.
Литье металлов под давлением также имеет следующие применения в медицинской промышленности:
- Ножницы и швейные принадлежности
- Устройства доставки лекарств,
- Хирургические зажимы
- Инструменты для ножевого вала
- Кислородные концентраторы
Преимущества MIM в медицинской сфере
- Высокая плотность спекания
Поскольку в МИМ используется очень мелкий металлический порошок, плотность спеченных изделий из МИМ может легко превышать 98%.
- Улучшение биосовместимости
Медицинская промышленность имеет большой спрос на биосовместимые материалы, которые безвредны для человеческого организма. Литье металлов под давлением имеет широкий спектр вариантов материалов для изготовления деталей литьем под давлением.
- Высокая свобода дизайна продукта
Детали для литья металла под давлением очень малых размеров (обычно до 60 мм), которые часто трудно изготовить с использованием других процессов. Это дает медицинским специалистам большую свободу дизайна для создания более компактных и эффективных деталей.
- Чрезвычайно высокая точность деталей
Традиционные процессы производства металла, такие как механическая обработка и литье, ограничены для достижения жестких допусков. Литье металла под давлением позволяет изготавливать сложные, небольшие, высокоточные изделия.
Мы обеспечиваем точность услуги литья металла под давлением разработаны в соответствии со строгими требованиями медицинской промышленности к производительности и биосовместимости. Мы поставляем высокоплотные части МИМ с жесткими допусками и гладкой отделкой поверхности с использованием таких материалов, как нержавеющая сталь и титан.