Nüfus yaşlandıkça, yaşlıların sağlığı daha fazla ilgiyi hak ediyor. Bu, gelişmiş tıbbi teknoloji ve ekipmanlardan ayrı düşünülemez.
Günümüz tıp endüstrisinde hassas tıbbi cihazların ve biyouyumlu metallerin öneminin farkındayız. Ortopedik implantlar, tıbbi cihazlar ve cerrahi aletler gibi çok çeşitli tıbbi metal enjeksiyon kalıplama uygulamaları mevcuttur.
İçerik
Metal Enjeksiyon Kalıplama Genel Bakış
Metal enjeksiyon kalıplama özel bir toz metalurjisi işlemidir. MIM'in seramik toz enjeksiyon kalıplamadan türediğini biliyor olabilirsiniz. Teknolojileri benzer olduğundan, topluca PIM olarak adlandırılırlar.
MIM'in adımları şu şekildedir.
- Karıştırma
Sırasında karıştırma işlemiİşçiler, bir toz karıştırıcıda metal tozu ve bağlayıcıyı karıştırırlar. Bağlayıcıların eklenmesi, metal tozunun daha eşit şekilde karışmasını sağlar.
- Enjeksiyon kalıplama
Daha sonra metal tozu eritilerek sıvı hale getirilir ve istenilen şekil elde edilene kadar kalıba enjekte edilir. Enjekte edilen metalin ağırlığı genellikle 100 gramı geçmez.
- bağlayıcıyı kaldırma
Yağ giderme, bağlayıcıyı uzaklaştırmaktır. Yağ giderme yöntemleri arasında termal bağlayıcı giderme, çözücüyle bağlayıcı giderme ve vakumla bağlayıcı giderme yer alır.
- sinterleme
MIM sinterleme işlemi Geleneksel toz metalurjisi prosesine benzer. Bitmiş ürün yoğunluğu genellikle %95'in üzerindedir.
Tıbbi Metal Tozu Karakterizasyonu
Yüksek saflık
Safsızlıklar metallerin performansına ve biyouyumluluğuna zarar verebilir.
Daha Sıkı Parçacık Boyutu
MIM, daha küçük parçacık boyutları ve daha sıkı bir dağılım gerektirir. Paslanmaz çelik için parçacık boyutu 22 μm'den küçük olmalıdır. Titanyum ve titanyum alaşımları içinse 45 μm'den küçük olmalıdır.
Küresel Toz
Küresel tozların daha düşük sürtünmeye, daha iyi akışkanlığa ve daha az sinterleme büzülmesine sahip olduğunu zaten biliyor olabilirsiniz. Genellikle küresel tozları şu şekilde üretiyoruz: gaz atomizasyon işlemiAşağıdaki resim mikroskop altında titanyum alaşımlı küresel tozu göstermektedir.
MIM Metaller
İşte bazı ortak mim malzemeleri.
ferroalyaj
Ferroalaşım, tıbbi uygulamalarda sıklıkla kullanılan bir metaldir; bunun nedenleri şunlardır:
- Üretimi kolay
- yüksek süneklik
- Yüksek sertlik
- Non-toksik
- Bakterilerle ayrışabilen
Demir aynı zamanda kanla uyumlu ve biyouyumlu bir metaldir. Bu nedenle, tıkalı kan damarlarını açmak ve daralmalarını önlemek için geçici bir kardiyovasküler stent görevi görebilir.
Demir, iyi mekanik özelliklere sahip olduğundan kemik doku mühendisliği uygulamaları için de uygun bir malzemedir.
Ancak saf demir oldukça yavaş bozunur. Demirin diğer metallerle alaşımlanması, demirin daha hızlı ve daha eşit bir şekilde bozunmasını sağlar.
Titanyum Alaşımları
Tüm metaller arasında titanyum alaşımları bazı belirgin avantajlar sunar:
- Düşük elastik modül
- Yüksek spesifik güç
- Mükemmel korozyon direnci
- İyi biyouyumluluk
Tıp sektöründe titanyum alaşımları genellikle diş ve ortopedik implantlarda kullanılır. Örneğin, diş hekimleri kırık diş şaftlarını onarmak ve tamir etmek için Ti-6Al-7Nb kemik vidalı implantlar kullanmışlardır.
Ayrıca titanyum alaşımları kalp pillerinde, diz eklemlerinde, sabitleme vidalarında ve yapay kalça eklemlerinde de kullanılmaktadır.
Ancak MIM'de kullanılan titanyum alaşım tozunun yüksek hassasiyet gereksinimi vardır (≤45μm).
Paslanmaz çelik
420, 316L ve 440C gibi paslanmaz çelikler, tıbbi cihazlarda yaygın olarak kullanılan bir metaldir; çünkü:
- Yüksek güç
- İyi aşınma direnci
- İyi biyouyumluluk
- Daha iyi üretilebilirlik
MIM, %316'den daha yüksek yoğunluğa sahip 98L paslanmaz çelik ürünler üretebilir. Bu sayede tıbbi uygulamalar için mükemmel mekanik özelliklere sahip ürünler elde edilebilir.
magnezyum alaşımlı
Magnezyum da biyolojik olarak parçalanabilen bir metaldir. Özellikleri şunlardır:
- Hafif
- Mükemmel biyouyumluluk
- Biyolojik olarak parçalanabilir özellikler.
Enflamasyon veya tromboza yol açmadan iyi performans gösterdiği kanıtlanmış kardiyovasküler stentlerde kullanılabilir.
Magnezyumun kardiyovasküler stentlerde kullanıldığında, iltihaplanma veya tromboza neden olmadan etkili bir şekilde çalıştığı gösterilmiştir.
Magnezyum, insan kemiklerine benzer mekanik özelliklere sahiptir ve daha hafiftir. Bu nedenle, geçici kemik dokusu veya ortopedik vidalar da dahil olmak üzere ortopedik cihazlar için de uygundur.
Şekil Hafızalı Biyomedikal Alaşımlar
Şekil hafızalı biyomedikal alaşımların çok çeşitli biyomedikal uygulamaları vardır, örneğin:
- Diş hekimliği
- Kırıkları tedavi edin
- Kardiyovasküler kendiliğinden genişleyen stentler
Metal Enjeksiyon Kalıplama Tıbbi Uygulamalar
Tıbbi cihaz
MIM, bazı tıbbi cihazlar için küçük ve karmaşık bileşenleri üretme kapasitesine sahiptir, örneğin:
- Diz rehabilitasyon cihazı
- Lazer cerrahi makinesi
- Artroskopik cerrahi cihazı
Metalik Ortodontik Braketler
MIM ortodontik braketler yüksek mukavemete, iyi biyouyumluluğa ve hassas uyuma sahiptir. Ortodontik braketler genellikle 316L paslanmaz çelikten üretilir.
Ayrıca, MIM vidalı dental implantlar, ultrasonik endodontik cihazlar ve diş tedavisinde kullanılan diş taşı temizleme uçları üretebilmektedir. Bu, ortodontik sonuçlar açısından oldukça faydalıdır.
Cerrahi Fiksasyon Cihazları
MIM yöntemiyle üretilen cerrahi fiksasyon cihazları için eklem dişlileri olağanüstü performans sergiliyor. 17-4PH paslanmaz çelikten üretilen bu dişliler, 7.65 g/cm³'ten yüksek yoğunluğa, 900 MPa nihai çekme dayanımına ve 25 HRC sertliğe sahip.
cerrahi aletler
Cerrahi bıçak sapları, forsepsler ve penseler gibi geleneksel cerrahi aletler çoğunlukla dövme ve hassas işleme yöntemleriyle üretilir. MIM, bu aletlerin üretimi için daha iyi ve daha ekonomik bir yol sunar. Cerrahi zımba çeneleri bunun tipik bir örneğidir.
Vasküler Stentler
MIM, kardiyovasküler hastalıkların tedavisi için stent üretebilir. Bu stentler karmaşık yapılara sahiptir ve üretimi oldukça pahalı olan örgü veya lazer kesim teknikleriyle üretilir. MIM, bu stentleri ürün performansından ödün vermeden uygun fiyatlı bir şekilde üretebilir.
Çin Demir Dışı Metaller Derneği İşlemleri raporuna göre, araştırmacılar MIM 316L paslanmaz çelik stentleri hayvan atardamarlarına başarıyla yerleştirdiler. Bu, MIM vasküler stentlerin klinik kullanımının uygulanabilirliğini kanıtlıyor.
İşitme
Aşağıdaki resim, oldukça karmaşık bir işitme cihazı bileşenini göstermektedir. İşlevi, ses frekanslarını iyileştirmek ve işitmeyi iyileştirmektir. MIM işlemiyle 316 paslanmaz çelikten üretilmiştir. Diğer yöntemlere kıyasla yaklaşık %20 maliyet tasarrufu sağlayabilir.
Metal enjeksiyon kalıplamanın tıp sektöründe de aşağıdaki uygulamaları vardır:
- Makas ve dikiş üniteleri
- İlaç verme cihazları,
- Cerrahi kelepçeler
- Bıçak şaftı aletleri
- Oksijen yoğunlaştırıcılar
MIM'in Tıbbi Alandaki Avantajları
- Yüksek sinterleme yoğunluğu
MIM'de çok ince metal tozu kullanıldığından, MIM ürünlerinin sinterlenmiş yoğunluğu rahatlıkla %98'i aşabilmektedir.
- Biyouyumluluğu geliştirin
Tıp sektöründe, insan vücuduna zararsız biyouyumlu malzemelere büyük talep vardır. Metal enjeksiyon kalıplama, metal enjeksiyon kalıplama parçaları üretmek için geniş bir malzeme yelpazesine sahiptir.
- Yüksek ürün tasarım özgürlüğü
Genellikle diğer proseslerle üretilmesi zor olan çok küçük boyutlardaki (genellikle 60 mm'ye kadar) metal enjeksiyon kalıplama parçaları. Bu, tıp uzmanlarına daha kompakt ve verimli parçalar üretmeleri için daha fazla tasarım özgürlüğü sağlar.
- Son derece yüksek parça hassasiyeti
İşleme ve döküm gibi geleneksel metal üretim süreçleri, dar toleranslara ulaşmakla sınırlıdır. Metal enjeksiyon kalıplama ise karmaşık, küçük ve yüksek hassasiyetli ürünlerin üretilmesini mümkün kılar.
Hassasiyet sağlar metal enjeksiyon kalıplama hizmetleri Tıbbi endüstrinin sıkı performans ve biyouyumluluk gereksinimlerine göre tasarlanmıştır. Yüksek yoğunluklu ürünler sunuyoruz. MIM parçaları Paslanmaz çelik ve titanyum gibi malzemeler kullanılarak sıkı toleranslar ve pürüzsüz yüzey kaplamaları ile.