镍钛诺的独特属性是医疗器械行业的宠儿。小说技术机械加入其他金属镍钛诺油管可以减少成本和降低风险。
马克BroadleyViant
镍钛诺医疗设备行业发生了革命性变化。以其灵活的超弹性形状记忆和生物相容性,镍钛诺已成为医疗设备的首选材料。
但这镍/钛合金并非没有缺点。首先,它是相对昂贵的。所以当一个all-nitinol设备可以满足性能要求,它可能不是实际从成本的角度来看。因此,医疗设备设计者可以指定镍钛诺为一个特定的组件,需要灵活性,并规范另一个材料,如不锈钢、相邻组件。
但这是第二个缺点:镍钛诺很难焊或焊接,自己和其他材料。目前,如果你想对不锈钢焊接镍钛诺,你需要一个中间组件的另一种材料,是兼容的材料。简单的产品形式像钢丝一样,这可能是一个具有成本效益的方法。但油管等更复杂的产品形式,中间组件的成本和交货时间,以及更复杂的焊管的方法,使这种方法缺乏吸引力。
新加入的技术
在Viant,我们已经开发出一种新颖的技术(专利申请中)机械加入其他激光切割金属镍钛诺——通常,不锈钢。
让我们先从一个类比。作为一个孩子,你有没有玩色彩鲜艳的小缸,编织竹称为“中国手指陷阱?“你把你的食指在每个气缸,当你试图把它们,它只紧缩陷阱。(你逃脱的陷阱将末端推向中间,扩大,释放你的手指结束。)
同样的原理是在这puzzle-cut tube-joining技术。我们减少很多叶在镍钛诺结束管的周长,并削减叶的大小和几何互补,在不锈钢管的末端。当我们推动镍钛诺叶之间的空间相应的不锈钢叶、镍钛诺叶春天回到他们以前的形状来机械地参与和锁关节,像连接联锁拼图,或者像手指陷阱会握着你的手指。它的快速和容易组装,满足快速。
的好处吗?首先,你在设计节省成本限制了镍钛诺只依靠其性能特征的组件。其次,你消除中间组件的成本,以及激光焊接和相关的验证过程,旨在缓和风险。第三,你加入管不同的材料一起没有遏制鞘或调整电线。这允许一个低调的连接这并不阻碍内腔,这样它可以容纳额外的设备功能的线。
在技术方面考虑,它是至关重要的,镍钛诺油管均匀壁厚,以避免“鞭打”时被旋转弯曲。我们执行100%的镍钛诺油管超声波检查,以确保均匀壁厚测量周长。此外,焊接不锈钢管cold-worked和退火生产过程,以确保同质周长尺寸和力学性能。
材料强度也是一个设计考虑。如果联合设计拉伸加载,重要的是要有足够的力量在管承受负载镍钛诺和不锈钢叶。这可以通过执行一个有限元分析计算设计组件和确认功能设备测试,以确保它满足机械要求。
应用程序
当我们在发展这项技术,我们已经在和一个客户在一个机器人,而内窥镜设备。设计涉及镍钛诺传动装置传递运动的机器人装置通过手腕工具用于操作。当我们买不起一个镍钛诺驱动系统,成本高昂是因为成本高的镍钛诺驱动管。所以我们认为如果我们可以加入镍钛诺与另一个更划算的材料,如不锈钢、镍钛诺只在手腕,同时保留,我们可以节省成本。我们估计,使用这个puzzle-cut加入技术设备的成本减少了30%。
这种技术也可以用于设备需要弯曲但还需要紧张或通过弯曲扭转驱动位置,为骨科需要绕角落的驱动器,或一个灵活的驱动,可以传递扭矩。另一个应用程序是catheter-based产品有一个灵活的部分让用户清晰弯曲或一条曲线。限制镍钛诺只是部分需要灵活性,而不是使用它为整个设备的长度,节省成本。
我们最初开发的机械接头都集中在一个基本对称叶设计,符合一个碰在一起组装方法,切成薄壁管材。交替叶与倾斜叶几何图形设计,符合push-and-twist组装,可能允许联合传输更多的扭矩在一个易磁化方向。备用管设计较厚墙将会增加接头的强度下张力和转矩以及会对偏联合的力量。
马克Broadley Viant产品解决方案总监。他提供技术支持公司业务和商业团队在金属和管的应用程序。
这篇文章的观点是作者的,不一定反映的医疗设计和外包或员工。