Điểm đau

Các nhà sản xuất thiết bị can thiệp phải đối mặt với áp lực ngày càng tăng trong việc giảm chi phí đồng thời cải thiện hiệu suất. Cấu trúc trục truyền thống, chẳng hạn như lò xo cuộn hoặc ống ép đùn đơn giản, thường không đáp ứng được yêu cầu kép về khả năng mô-men xoắn và khả năng chống xoắn. Việc làm lại các thiết kế ở giai đoạn phát triển muộn do chất lượng nguyên mẫu kém dẫn đến sự chậm trễ tốn kém. Hơn nữa, việc thiếu các quy trình tiêu chuẩn hóa để kết hợp các ống-cắt bằng laser với cốt thép bện dẫn đến chất lượng sản phẩm không nhất quán. Sự thay đổi về chiều rộng rãnh cắt, độ căng của dây bện và liên kết polyme có thể gây ra lỗi thiết bị tại hiện trường. Những vấn đề khó khăn này đòi hỏi một cách tiếp cận có hệ thống để sản xuất ống hạ áp được gia cố bằng bện.

Nguyên tắc làm việc

Ống hypotube được gia cố bằng bện về cơ bản là một chùm composite. Ống hạ áp-được cắt bằng laser bên trong cung cấp độ cứng uốn thay đổi được xác định theo mẫu cắt. Lớp bện bên ngoài chịu tải xoắn và lực kéo, trong khi ma trận polyme liên kết các bộ phận và mang lại bề mặt bên ngoài mịn màng. Khi tác dụng một mô-men xoắn, các sợi đan xen của dây bện sẽ tạo ra một lực hạn chế ngăn không cho ống huyền xoắn độc lập, đảm bảo chuyển động quay đồng bộ. Khi uốn, các vết cắt của ống hạ áp mở ra ở phía căng và đóng ở phía nén, cho phép uốn cong mà không bị xoắn. Bím tóc hạn chế việc mở các vết cắt, ngăn ngừa căng thẳng quá mức. Sự tương tác cơ học được phối hợp này là yếu tố mang lại cho thiết bị hiệu suất vượt trội.

Phân loại thiết bị

Thiết bị chính bao gồm: (1) Hệ thống cắt laze – laze sợi quang có bước sóng 1064 nm và máy quét điện kế để tạo mẫu tốc độ cao; (2) Máy bện – máy bện dọc và ngang với 16–64 giá đỡ, được trang bị bộ căng-điều khiển bằng servo; (3) Các bộ phận xử lý polyme – máy đùn trục vít-đơn hoặc lò nung lại bằng tia hồng ngoại; (4) Trạm xử lý bề mặt – dây chuyền đánh bóng bằng điện và thụ động cho thép không gỉ; (5) Dụng cụ kiểm tra – kính hiển vi quang học, máy đo tọa độ (CMM) và máy kiểm tra mô-men xoắn. Mỗi thiết bị phải được xác nhận theo tiêu chuẩn ISO 13485 để đảm bảo khả năng lặp lại.

Hướng dẫn thực hành

Triển khai quy trình-cổng giai đoạn. Đầu tiên, xác định yêu cầu của người dùng: ví dụ: lực đẩy 2 N ở chiều dài 200 mm. Chọn vật liệu: ống hypotube 304 SS, bện SS 32 sóng mang, PEBAX 7033. Cắt ống hypotube với đường cắt 0,015 mm. Làm sạch bằng bể siêu âm ethanol. Bện qua ống với tốc độ 30 vòng / phút. Đùn áo khoác đến 1,0 mm OD. Reflow ở 200 độ trong 5 phút. Mát mẻ trong không khí. Thực hiện kiểm tra lực kéo: độ bền liên kết phải vượt quá 15 N. Mômen xoắn kiểm tra: tác dụng 5 N·mm, đo độ quay ở khoảng cách 100 mm. Ghi lại kết quả. Nếu hiệu suất mô-men xoắn<80%, increase braid tension. Document all steps in a device master record.

Trải nghiệm thế giới-thực tế

Một nhà sản xuất theo hợp đồng ở Tô Châu đã áp dụng hệ thống cắt laser mới nhưng ban đầu gặp phải tình trạng cặn bám quá nhiều trên vết cắt. Họ phát hiện ra rằng áp suất khí hỗ trợ quá thấp. Sau khi điều chỉnh về mức oxy 8 bar, chất lượng vết cắt được cải thiện đáng kể. Trong một trường hợp khác, trục được gia cố dạng bện dành cho ống thông dẫn hướng PCI có hiện tượng tách lớp sau khi khử trùng. Phân tích nguyên nhân gốc rễ cho thấy độ ẩm bị mắc kẹt trong polyme. Giải pháp là-làm khô trước các viên PEBAX và thêm lỗ thông hơi chân không trong quá trình chỉnh lại dòng. Những kinh nghiệm này nhấn mạnh sự cần thiết của kỷ luật quy trình và phân tích nguyên nhân gốc rễ.

Phần kết luận

Để đạt được sự xuất sắc trong quá trình sản xuất với ống hạ áp được gia cố bằng bện đòi hỏi phải thành thạo việc cắt laze, bện và xử lý polyme. Tính nhất quán là điều tối quan trọng và mỗi bước của quy trình phải được kiểm soát chặt chẽ. Các công ty đầu tư vào phát triển quy trình mạnh mẽ sẽ có được lợi thế cạnh tranh trên thị trường thiết bị y tế.

Triển vọng & Đề xuất

Các công nghệ của Công nghiệp 4.0 như-giám sát công suất laser theo thời gian thực và điều chỉnh độ căng của dây bện do AI- điều khiển có thể nâng cao hơn nữa chất lượng. Các tiêu chuẩn trong tương lai có thể quy định các số liệu hiệu suất cho trục được gia cố bằng dây bện. Các nhà sản xuất nên chủ động tham gia với các ủy ban tiêu chuẩn để định hình các hướng dẫn này.