中国国际医疗器械设计与制造技术展览会(Medtec China)2018

专注于为医疗器械研发与生产服务

2018年 9月26日-28日 | 上海世博展览馆

用玻璃纤维填充树脂有什么好处?

2017-02-21

在医疗器械设计中,用充填玻璃纤维的塑料可以使所设计的物件重量轻,生产效率高,还可以有更具时代感的外观。

Trinseo公司的CALIBRE 5000系列玻璃充填聚碳酸酯树脂可以按配方定制,最多可至40%,可满足不同玻璃含量的应用需求。

当今,在设计和制造医疗器械和设备的外壳时,充填玻璃纤维的聚碳酸酯(PC)树脂越来越发挥重要作用。聚碳酸酯(PC)是已经被证明并被充分了解的树脂,在医疗器械领域已成功地使用了许多年。加入玻璃纤维的增强作用后,材料的模量和强度可以得到明显的提升。

用玻璃纤维填充树脂有什么好处

人们早就知道,这些类型的混合物有良好的结构支撑能力,耐用,与有源和无源器械兼容。这类材料现在也被认为是首选材料,范围从手持式外科器械、糖尿病监测仪、胰岛素注射笔到设备外壳等需要高刚度的地方。

近些年来,有很多推动聚碳酸酯加入玻璃纤维的趋势。消费者和从业者都希望物件便于携带,少一些工业化外观。原始设备制造商和研发机构不只想使他们的顾客满意,而且眼睛紧盯着成本。与传统材料不同,充填玻璃纤维的树脂提供了设计上的灵活性,可以有更具时代感的外观,同时提供显著的成本节约潜力。以下是满足这些产业要求的几个方面。

更小更薄的部件

设计时,玻璃纤维填充塑料可以用作设备的外壳,它有传统材料,例如金属,那样的结构支撑力。但是,用充填玻璃纤维的PC材料时,部件可以做得更小更薄,从而可以使物件总重量减少,因而也就改进了便携式设备和手持式器械的易用性。外科器械上的手柄用塑料比用金属轻,用塑料时,手柄还可以设计成更符合人体工程学要求,外科医生对器械可以有更好的控制。

不同的应用要求有不同数量的玻璃纤维填充物。要了解终端应用目的和预期功能,这有助于确定要用多少玻璃纤维填充物。要考虑一些因素,例如,在医疗过程中它要承受多大的力或压力,器械运行的环境,器械的寿命,了解这些因素是很重要的。标准扭曲应力和弯曲模量测试可用于确定有充填物的PC的强度和在负荷下的弯曲倾向。

总之,玻璃纤维充填树脂——由于它所具有的硬度、韧性和尺寸稳定性——已经成为医疗器械制造商的顶级选择。结构刚度、轻量化的潜能、设计上的灵活性是塑性材料的关键属性。

注塑成型简化了组装

通过使用玻璃充填塑料,医疗器械原始设备制造商和制模者获得了另一个好处:有了在装配或应用中减少零部件的能力。过去用多个部件构成的一个应用物件(想像一下传统的钢铁做的医用手推车,它有水平的和垂直的架子,托盘,置放小物件和手柄等的小隔间),现在,原始设备制造商有机会创制一个模具,把单个部分整合到一起。

想像一下,原来由多个金属件构成,每个金属件都必须加工,现在使用有嵌入特性的塑料件,设计就简化了。不只减少了多个单件的制造成本,而且简化了装配过程,节约了时间,节约了金钱。从总装角度看,它的配合会更紧密——例如,没有了因为接缝处没有对齐造成的缝隙,因而也就有了更好的鲁棒性。

注塑成型可节约原始设备制造商可能有的重新装配或修正带来的成本增加。从设计角度看,它也可提供更清洁、更有现代感的外形,甚至可以提供一个锐边较少的更安全的器械。设计上的灵活性和零件的减少是使用有玻璃纤维填充的聚碳酸酯的主要好处。

选择正确的玻璃填充树脂

在一个强烈意识到政府要实施监管的产业领域里,原始设备制造商必须注意到,从生物相容性、变更管理到监管角度,玻璃填充物的加入将使材料的复杂性提高到另一个层面。原材料供应链的任何改变——不管是原材料有了新的来源,甚或现用材料中杂质的有意消除——都会影响到材料,导致最终产品出现未预见的结果。因此,原始设备制造商要与认识到应遵守监管要求的供应商一起工作,这是很重要的。在医疗器械生命期内,医用树脂供应商应仔细评估原料来源,应监控每一个材料的投入和监控每一个生产批次。