创建医疗组件用橡胶材料需要仔细注意各种因素影响性能和工艺性。材料的选择和制造选项现在许多权衡。
唐Bonitati,明尼苏达州的橡胶和塑料
长串的材料性质影响弹性体组成部分的性能包括你未来聚合物的最终使用环境,化学兼容性,硬度、压缩永久变形、拉伸性能和工艺性,等等。虽然选择过程可能会出现令人生畏,了解您的应用程序,你的材料选择的物理和机械性能,与交配的交互组件将大有帮助。这些关键属性,结合理解体积坡道时间表,将推动适当的生产流程,以确保一个成功的产品。
这篇文章将带您亲历的一些因素和权衡你需要地址选择聚合物时你的医疗组件。它还将描述的一些功能,橡胶和塑料专家可以提供你提高产品开发。
清洁和安全推动医疗部分物质需求
开始你的材料选择过程检查产品的设计意图,包括临床操作的需求。与任何医疗部分,病人安全和清洁材料你选择扮演关键角色。评估,以及你将如何被使用,以及任何灭菌过程可能会遇到。例如,成型橡胶密封在医疗设备广泛使用,包括植入式设备。因此,你需要知道以下材料:
- 生物相容性。材料接触皮肤吗?该产品将血液或无菌液体接触?是用于临时或永久性的植入,后者被认为是10年或更长时间?橡胶专家可以提供材料,满足USP第六类符合ISO 10993的标准和材料生物相容性的标准。
- 灭菌的需要。是不够的,问问你自己你是否消毒。一些材料不能生存高温蒸汽灭菌,而是经过环氧乙烷灭菌(EtO),而另一些则更适合深层渗透的γ辐射。此外,化学品和溶剂用于清洗可能导致一部分收缩。
- 物理和机械性能。与任何橡胶部分应用程序,您必须考虑极端温度,以及强调你的材料将进行,可能会导致其拉伸或压缩变形。
液体硅橡胶(LSR)通常是医疗器械产品的选择。然而,在许多应用程序中,高一致性橡胶(HCR)已经被证明是一个更好的选择,可以降低整体成本,减少投入市场的时间。
理解你的材料的物理性质
硬度
硬度的定义是橡胶的抗缩进一个困难对象和是一个重要的考虑关键医疗组件和海豹。有可能使用邵氏硬度计测量橡胶硬度-根据ASTM D2240和表达的价值观是肖氏硬度规模单位。例如,热固性橡胶的硬度范围从20海岸90岸边,和困难热塑性弹性体分为海岸d。然而,最常见的硬度范围是50海岸到海岸80。
您的应用程序需要将决定所需的材料硬度。例如,密封产品通常使用材料的硬度海岸大约70 a .如果你的部分有复杂的几何图形或要求削弱了深处,寻找材料硬度30海岸和80海岸之间。
材料磁导率
当谈到医疗组件、气体或其他介质的渗透能力橡胶材料的选择是很重要的。组件承受消毒容易受到水分入侵,因此材料的渗透率必须尽可能低。此外,材料的分子大小和极性化合物中的填充材料,您的应用程序的温度和其他因素将决定渗透率。
机械性能:测试和评估
抗拉强度
材料专家像明尼苏达州橡胶和塑料分析橡胶,看看它将表现在扩展后ASTM D624或ASTM D412规范。在一个典型的抗拉强度测试,逐渐重负荷应用于材料样本,拉伸材料不同的长度。这些数据绘制图形创建一个应力-应变曲线在直角坐标系中,:
轴=压力(MPa,单位面积上的受力)
轴=材料的变形(伸长长度)
材料的表现中可以看到不同地区的应力-应变曲线:
- 弹性模量:弹性区域的一部分,弹性模量是初始边坡的应力-应变曲线有可能扭转变形时消除压力。
- 屈服应力:峰值应力,压裂前发生。
- 柱头:屈服应力的点后,一个小区域的聚合物样品经历大量的名义应变。
- 冷拔:过程脖子与外加应力的方向延伸聚合物链分解。这个图的线性区域是理想的产品设计。
- 应变硬化:斜率的材料是永久地紧张,以增加其峰值应力。
- 骨折:聚合物链失败。
如果你需要一个僵硬的、崎岖的橡胶、陡峭的曲线表明一个艰难的材料,提供良好的抗变形伸长引起的。更渐进曲线意味着材料更容易变形。
极限伸长/断裂伸长率(Eb)
极限伸长的长度增加的比例是弹性体可以拉伸(紧张)断点。它是衡量原始试样的长度。拉应力通常在预定的压力测量和报告- 50%,100%和300%,打破之前发生。拉力值在不同的菌株作为模。
耐压缩永久变形
橡胶压缩负荷下变形和负载时很少完全返回到原来的尺寸。最初的和最后的维度之间的区别,表示为一个百分比,称为压缩设置。压缩形变测量通常表现在ASTM D 395方法B(压缩在恒偏差)。这个属性是岁最重要的属性之一,因为它描述的能力塑造保持密封条压缩力。尽可能多的成型橡胶文章中使用压缩,可以定义通过压缩形变电阻测量密封性能。
生产过程注意事项
除了匹配您的应用程序的标准物质的物理和机械性能,制造工艺及其数量将影响你选择的材料的单价。生产过程成本的权衡,和某些流程可能不是最理想的材料。最常见的橡胶制造过程选项包括:
注塑
在这个过程中,未硫化的橡胶取暖是送入船只。橡胶达到所需的温度时,材料被挤压成一个模穴,它变硬和治疗。考虑到几何因素参与工具,注射成型是最高效的生产过程。其精度高也使它适合定制项目或复杂形状的零件。此外,注射成型可以有效地处理卷高达数以千万计的单位,它的好处是产生小的材料浪费。
传递模塑法
另一种流行的方法用于复杂的设计,传递模塑法非常适合部分需要多个蛀牙。这里的材料预热和预成型的放置成一锅位于一个封闭的模具系统的顶板和柱塞。然后,锅的材料挤出通过浇口和进模具型腔,加热和加压。这个过程是典型的彩色橡胶部件。
压缩成型
以其简单、压缩成型涉及将预制,未硫化的橡胶化合物直接进入激烈的模具型腔。一旦进入空腔,复合压缩成其最终形状的模具关闭。压缩成型是廉价和快速,可用于大多数材料。
每个流程涉及到权衡时实现某些特征。Flash是一个例子。这种情况可以被定义为多余的材料,突出于模制品表面的分型线。多种因素扮演成flash是否允许的厚度。消除多余的橡皮从一个部分将改变几何工具来实现所需的精度。因为工具更精致,工具寿命减少,和减少加工的成本生活可以影响你选择的制造方法。
此外,某些材料是难的过程,从而导致损坏的部分。由于这种组合材料和过程的因素,咨询你的橡胶部分专家理解所有的选项涉及选择正确的橡胶化合物和制造过程,最好地实现你的目标。
缩小您的选择
一旦你所有你想要的属性和特点决定的,你可以识别潜在的材料和制造选项的帮助下你的橡胶专家和他们的信息图书馆。我们的团队将创建一个表,允许你交叉引用标准的材料。
例如,假设您需要硅胶。在这种情况下,你的MRP材料科学合作伙伴将列出生物相容性复合匹配您的需求数量,杀菌、胰岛素功能,温度或任何您所需要的其他条件。
定制一个化合物
尽管有许多标准的材料可供选择,没有两个应用程序是一样的。因此,对于特定需求的应用程序,一个标准的材料可能无法满足,不仅要选择橡胶专家,有能力和专业知识创建一个定制的配方,最佳匹配你的要求。
帮助确定一个定制的配方更适合应用程序比标准的材料,明尼苏达州的橡胶和塑料许多不同的测试方法和设备适用于测量物质的物理和机械性能。使用这一过程被称为复合,我们可以加强与添加剂的材料来提高一个属性或使它更适合一个特定的制造方法。不过,复合经常创造了更多的交易。通过提高一个属性,另一个将不复存在。橡胶专家可以走你通过权衡,以确保您得到最好的执行材料为应用程序。
明尼苏达州的橡胶和塑料历史证明帮助医学oem设计高性能模具零件,我们也有能力和专业知识来开发应用程序的表现最好的弹性。从硅胶成型,橡胶热塑性弹性体(TPE)转换,洁净室装配或化合物,符合ISO 10993, USP第六类和FDA标准,我们可以解决你的橡胶部件设计、开发或制造挑战不管体积。应用实例包括糖尿病、胰岛素和血糖监测仪器POC诊断测试,运载系统经导管主动脉瓣置换术和其他心血管工具和手术器械。
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唐Bonitati,医疗市场主任明尼苏达州橡胶和塑料(设在明尼阿波利斯以外),导致该公司的全球医疗市场战略,包括公司的持续努力扩张到新兴市场。
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