Đầu kẹp phẫu thuật MIM
MIM là một quá trình hình thành gần mạng được phát triển nhanh chóng trong thế kỷ 20. Quá trình chung là: bột cộng với chất kết dính → trộn → phun tạo hình → tẩy dầu mỡ → thiêu kết.
Đầu tiên là sử dụng polyme trộn với bột, trộn trong những điều kiện nhất định với đủ tính thanh khoản có thể đáp ứng yêu cầu phun, trộn và cho ăn, thứ hai là chọn nhiệt độ phun thích hợp, áp suất phun và tốc độ phun, các thông số quá trình như phun đúc, và sau đó cất cánh sau khi phun chất kết dính phôi để thiêu kết, sự hình thành liên kết luyện kim bột, Cuối cùng, các sản phẩm đáp ứng các yêu cầu.
Các đặc điểm của công nghệ MIM
MIM là một công nghệ tạo hình gần lưới mới của các bộ phận và thành phần, kết hợp công nghệ tạo hình nhựa, hóa học polyme, công nghệ luyện kim bột và khoa học vật liệu kim loại, v.v. Nó có các đặc điểm sau:
① Các bộ phận được tạo thành bằng công nghệ MIM không cần xử lý tiếp theo hoặc xử lý tiếp theo ít và tỷ lệ sử dụng vật liệu cao. Nó thuộc về công nghệ tạo hình gần lưới, có thể sản xuất các bộ phận hiệu suất cao với hình dạng phức tạp.
② Quá trình cho ăn và thiêu kết sản phẩm có thể được mô phỏng bằng máy tính và quá trình này có thể được tối ưu hóa trong giai đoạn đầu [1-2] để có được sơ đồ thiết kế tốt nhất.
③ Trong quá trình phun, áp suất tại mỗi điểm bên trong khoang là bằng nhau, và mật độ cũng bằng nhau dưới điều kiện là nguyên liệu cấp liệu được trộn đều. Sẽ không có gradient mật độ, rất dễ đạt được sản xuất quy mô lớn.
Sản phẩm y tế được sản xuất theo công nghệ MIM
Các sản phẩm y tế thường được yêu cầu phải có khả năng sử dụng tốt, tuổi thọ đủ dài và thiết kế linh hoạt về cấu trúc và thiết kế hình dạng
Công nghệ MIM lần đầu tiên được áp dụng trong các sản phẩm y tế vào đầu những năm 1980 và đã trở thành lĩnh vực phát triển nhanh nhất của thị trường MIM.
Tỷ trọng của công nghệ MIM trong các ngành công nghiệp khác nhau ở Bắc Mỹ năm 2015 [4]. Có thể thấy, y tế và nha khoa đã trở thành lĩnh vực ứng dụng chính của MIM tại Bắc Mỹ.
Hiện tại, hầu hết các sản phẩm MIM dùng trong y tế đều sử dụng vật liệu thép không gỉ, nhãn hiệu chính là 316L và 17-4 PH; Có hợp kim titan, hợp kim magiê, vàng, bạc, tantali, v.v. [5].
Dụng cụ phẫu thuật để hoạt động
Dụng cụ phẫu thuật có độ bền cao, ít ô nhiễm và máu để đạt được các yêu cầu về quy trình khử trùng tích cực, chẳng hạn như tính linh hoạt trong thiết kế công nghệ MIM có thể đáp ứng hầu hết các ứng dụng của dụng cụ phẫu thuật, nhưng đồng thời cũng có những ưu điểm của công nghệ, để có thể hạ giá thành sản xuất các loại sản phẩm kim loại, từng bước thay thế công nghệ sản xuất truyền thống đã trở thành phương thức sản xuất chính.
FloMet Co., LTD., Sử dụng công nghệ MIM, đã phát triển một cái vuốt bằng thép không gỉ [7] được làm bằng 17-4 thép không gỉ pH, với mật độ lớn hơn 7,5g / cm3, có thể được sử dụng để nắm các đồ vật trong người cơ thể trong quá trình phẫu thuật và có chức năng của kẹp. Thiết kế của nó khá phức tạp và yêu cầu độ chính xác sản xuất cao.
Bằng cách sử dụng công nghệ MIM để tạo hình và sau đó thiêu kết, có thể đạt được mức dung sai rất cao mà không cần phải xử lý nhiều lần sau đó để tránh làm hỏng hướng tuyến tính và hình dạng của móng vuốt.
Rất khó để sản xuất loại móng vuốt inox phức tạp này bằng phương pháp đúc hoặc gia công, đòi hỏi chu kỳ sản xuất dài và giá thành cao. Sử dụng công nghệ MIM có thể tiết kiệm 60% chi phí.
Các dụng cụ phẫu thuật dùng một lần cần phát triển quy trình sản xuất hàng loạt với chi phí thấp. Công ty Smith Metal Products sử dụng công nghệ MIM để sản xuất cụm trục [8], được áp dụng trong một loại dụng cụ phẫu thuật dùng một lần mới. Giá thành chỉ bằng 1/4 ~ 1/5 so với máy công cụ CNC của Thụy Sĩ và mật độ là 7,5g / cm3. Độ bền kéo cuối cùng là 119 0 MPa, độ bền chảy là 1090MPa, độ giãn dài là 6,0 phần trăm và độ cứng tối đa là 33 HRC.
Quy trình sản xuất của sản phẩm là: đầu tiên, hai bộ phận trục dài 178mm được tạo thành bằng công nghệ MIM, sau đó hai bộ phận này được hàn laser, tiếp theo là gia công và xử lý nhiệt. Chụp bắn và thụ động cũng được yêu cầu để đạt được các yêu cầu về khả năng chịu đựng tốt.
Đúc vi kim loại
Metal Micro Injectionmolding (μMIM) là một loại công nghệ tạo hình được phát triển bởi Viện IFAM ở Đức. Đây là ứng dụng hữu cơ của công nghệ MIM để chuẩn bị các bộ phận micromet.
Nói chung, μMIM có thể được sử dụng để sản xuất hai loại sản phẩm:
① Kích thước của micrômet, nhẹ đến vài miligam các bộ phận;
② Kích thước bề ngoài của bộ phận tương tự như kích thước của bộ phận đúc phun truyền thống, nhưng kích thước cấu trúc cục bộ đạt đến mức micron với cấu trúc vi mô của bộ phận.
Trong những năm gần đây, đúc vi phun đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu trong lĩnh vực ép phun. Với sự phát triển của máy móc hiện đại theo hướng thu nhỏ, việc ứng dụng khuôn vi phun sẽ ngày càng rộng rãi hơn [14].
Hiện tại, Trung tâm nghiên cứu Karlsruha đã ứng dụng thành công công nghệ μMIM vào sản xuất các bộ phận nhỏ của dụng cụ y tế [15], chẳng hạn như quang phổ kế và tấm chuẩn độ, v.v ... Kích thước cấu trúc của sản phẩm đạt đến mức micron và độ dày thành tối thiểu là 50μm .
Kẹp chỉ khâu [16], do công ty IFAM của Đức sản xuất bằng công nghệ μMIM dùng trong phẫu thuật, chỉ có kích thước bằng đầu que diêm.
Đúc đồng phun kim loại
Metal Co Injection Molding (Co-MIM) có nguồn gốc từ những năm 1990, là một công nghệ ép phun bột bánh sandwich.
Quá trình này là đưa hai loại vật liệu có các đặc tính khác nhau vào khuôn cùng một lúc hoặc theo lô, có thể kết hợp vật liệu kim loại và vật liệu có các đặc tính hoàn toàn khác nhau trong cùng một bộ phận.
Bằng cách này, có thể thu được cấu trúc lõi / vỏ với chức năng và hình dạng phức tạp mà không cần đến các quy trình tiếp theo như sơn phủ, xử lý nhiệt và lắp ráp sản phẩm. Cuối cùng, vật liệu gradient chức năng có thể được chuẩn bị trong một quy trình, điều này giúp giảm đáng kể quy trình và giảm chi phí.
Công nghệ co-mim cung cấp một ý tưởng mới cho việc phát triển và thiết kế các bộ phận chức năng. Li Yimin và cộng sự. [17] đã đề xuất một cấu trúc cấy ghép sinh học mới sử dụng công nghệ co-MIM, được áp dụng rộng rãi cho cấu trúc xương vỏ dày và cấu trúc xương hủy đặc ở lỗ ngoài.
Cấu trúc này có lợi cho sự truyền ứng suất giữa xương được cấy ghép và cấu trúc xương xung quanh. Tỷ lệ thể tích độ xốp của cấu trúc xốp bên ngoài nằm trong khoảng từ 5% đến 60%, và lỗ xốp lớn nhất là 400μm.
3 triển vọng
Theo nghiên cứu thị trường gần đây của BCCresearch về khuôn ép kim loại và gốm sứ, thị trường toàn cầu cho các thành phần đúc kim loại và gốm sứ được dự báo sẽ tăng từ 1,5 tỷ đô la trong năm 2012 lên gần 2,9 tỷ đô la vào năm 2018, đạt tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm là 11,4 phần trăm.
Đồng thời, với sự sụt giảm của doanh số bán xe hơi, công nghệ MIM sẽ được đưa vào lĩnh vực y tế, hàng không vũ trụ, điện tử và các lĩnh vực khác.
Trong lộ trình mới cho ngành P / M Châu Âu, Hiệp hội P / M Châu Âu tuyên bố rằng thị trường y tế là một phần cực kỳ quan trọng của ngành công nghiệp ép phun
Với sự mở rộng không ngừng của thị trường, việc ứng dụng công nghệ MIM trong lĩnh vực y tế sẽ ngày càng đi vào chiều sâu, nhiều loại vật liệu mới và quy trình mới dựa trên công nghệ MIM sẽ không ngừng được phát triển.
Chú phổ biến: đầu kẹp phẫu thuật mim, Trung Quốc, nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy, tùy chỉnh, sản xuất tại Trung Quốc
