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2024年9月25-27日 | 上海世博展览馆1&2号馆

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国际医疗器械博览会微型精密喷砂设备展商技术详解: 什么是微型喷砂以及微型喷砂设备?

2022-08-24

微喷砂是一种微精度的喷砂。它是专门为小型、复杂和高价值部件设计的。与传统喷砂不同,微喷砂使用非常精细的研磨介质和微型喷嘴来产生可控制的磨料射流,可以对准并去除微米级的材料。其结果是一种可靠且可重复的去毛刺、纹理、清洁、剥离、蚀刻或铣削零件表面的方法。微喷砂在各种各样的零件组成上都有广泛的应用。尤其是Microblast系统,用于处理医疗植入物、航空航天组件、半导体设备、机械零件、电子产品、牙科植入物等。国际医疗器械博览会Medtec China许多展商也专注于微型精密喷砂技术的研发,该技术在医疗方面具体包括植入装置(心脏直接、PEEK、齿科植入物、骨螺钉等)、导管、导丝、管状元件、血管支架、手术器械、医用模具、医疗电子产品、带线锚钉、镍钛合金植入物、PEEK 植入物等。


微型喷砂系统与传统喷砂相比区别很大


微喷砂一般都是要求精度较高

微型精密喷砂研磨技术:
微型精密喷砂研磨技术,就是将微米大小的研磨颗粒和干燥压缩空气的均匀混合物通过—个小喷嘴高速喷出,从而对多种部件及其表面进行清洁、切割、雾面、哑光、增强附着力、清除毛刺或构刻纹理等。这种方法简单而高效。

医疗产品利用微型精密研磨喷砂解决方案
微研磨喷砂导丝表面处理方案

导管/导丝
医疗工业中迅速成长的微创手术导致对导丝和导管的需求不断增加。为了减少在人体内的摩擦力,导丝和导管的外表面都要涂上层聚合物涂层但是,途层的润滑性会影响结合力。另处,有些元件需要与导丝连接,因此,导丝上的涂层必须去除,否则,会影响焊接过程。微研磨喷砂选择性去除涂层的能力通常用来处理精密导丝和导管。这种起源于喷砂的技术将媒介和空气流混合,通过控制笔型的喷嘴手柄,能够准确完成小区域的处理。

选择正确的媒介:

为了有效的处理各种不同的工业应用,根据所要达到的效果,微研磨喷砂媒介的选择也会有不同。柔软的媒介能够去除涂层,且不会损伤导丝。水溶性媒介使用后能用通常的水清洗工艺洗干净。微研磨喷砂彻底的清除涂层,避免了残余物的污染。在某些情况下,导丝或导管的表面需要粗化提高结合力。通过选择较硬的媒介,对表面进行快速的蚀刻,达到表面粗化的效果。这种提高表面粗糙度的方法能明显增加结合力。微研磨喷砂的效率,准确性和重复性使它适合各种不同的应用。由于使用了无害物质,处理精度高,这种技术也是医疗和电子工业中较为安全和有效的表面处理方法。

微型精密喷砂研磨技术可以去除导管/导丝表面特定区域的聚合物和聚四氮乙烯鞘膜,从而提高其表面的黏合和涂覆性能。

微型精密喷砂研磨技术可用来清理插管I 管状元件尖端和后部磨口处的毛刺,蚀刻已注塑成型产品表面, 构刻纹理以提高其回声性能。微型精密喷砂研磨技术可去除又激光导致的复熔、浮渣、氧化和褪色,而不影响器械的任何几何特性。

国际医疗器械博览会Medtec China技术论坛C: 精密加工设备与技术应用论坛,将就微型精密喷砂设备针对医疗器械产品的最新应用进行详细讲解,其他相关议题包括智能制造在医疗器械钣金企业的应用分享、浅谈多品种小批量的医疗钣金件激光焊接技术等。点击快速预登记。

医疗器械零部件微喷砂工艺处理的介质选择

微喷砂工艺广泛用于导管,支架和起搏器生产等各种应用,包括轻微磨蚀,去除涂层,或彻底切割材料等。本文详细说明不同应用所需的适用介质,例如氧化铝,玻璃珠碳化硅和陶瓷珠等并指出该工艺的一-些细节要点以确保达成理想的结果。

正确选择介质

微研磨喷砂通常称之为微喷砂或精密喷砂,它是一种广泛用于医疗零部件制造的工艺。该工艺通常采用10 -100微米的细小磨料,例如氧化铝,玻璃珠,碳化硅,陶瓷砂等。采用不同的介质,再配合各种压力,喷嘴大小和粉体流速,可获得从轻微磨蚀到完全切断材料等各种效果。

针对特定的微磨料喷砂应用,选择介质时主要取决于形状,硬度和粒度等物理性质。棱角形颗粒可以冲击除去材料.上的尖锐部分;球形颗粒则可以敲击或锤平表面。较硬的颗粒磨蚀威力更猛。较大的颗粒产生的冲击力更强,可更快地磨去材料,在基材.上形成重度磨蚀或粗糙表面。我表中的质选择指导原则列出了适合各种用途的介质。

磨蚀和修边用软质磨料

用于导管的大多数聚合物材料都需经过挤压才能获得高润滑度。要提高球囊,金属管或其它组件与聚合物材料的结合能力,应对表面进行微研磨处理,以增强粘附能力。建议在这种情况下采用碳酸氢钠之类软质磨料,既可以进行充分的磨蚀加工,同时不会损伤导管。

利用陶瓷砂还可对精密研磨的尖锐表面进行轻微修边。它可以去除手术切割刀具研磨过程中形成的小毛刺,且不会损伤切割表面。除了生产手术工具外,利用微喷砂工艺,还可以将工具重新磨光后再利用。小型喷嘴则便于操作者伸进紧密的缝隙中去除碎屑。此时,碳酸氢钠同样是一种理想的介质,不仅可以有效地* *残留物,而且不会对工具造成损伤。

微型精密喷砂研磨技术可用于清洁电脉冲加工机床加工或者机器直接冲压的模具空腔内表面的纹理。进行保养时,该技术可清洁并恢复模具的表面性能。

微研磨喷砂技术可去除起搏器外壳上的封装材料,使导体与除颤器的导联相接触, 并去除 PIEZO电子传感器上的金属层。

微精密喷涂技术,遮蔽的问题如何解决?

高科技领域如电子、芯片、智能技术的发展,推动着制造业的技术升级,为了实现核心零配件的某些特殊功能,零件表面处理的精密化、精细化要求越来越高,其中核心零件局部区域的表面处理变得尤为重要。

图1 line maker 画线模块
功能性涂层如导电、绝缘涂层、防水防静电涂层等,表面处理公司常常面对严格的遮蔽要求,不管是设计工装制具还是运用各种遮蔽材料如胶带、胶塞,都避免不了成本的增加和持续的人力消耗。

老K就遇到过许多的案例,客户要求仅喷涂零件某一个功能面,如精密模具、机械滑轨,或者喷涂一段尺寸精度要求非常高的区域如医疗器械;复杂的遮蔽流程以及去除遮蔽材料耗费的时间,造成加工成本急剧上升;不稳定的人工遮蔽方案,甚至会影响表面处理的质量。

国际医疗器械博览会Medtec China制造展商包括英柯欧、摩瑞都、壹之璟、东莞市庚盈精密模具、江苏日成医疗科技、康程精密科技等也将在现场提供新型DF5系列-SBH10喷嘴加热器 、医疗行业用迷你干燥机、内镜配套耗材及维修配件、一次性使用硅胶导尿管&导尿包等。

德国IPA研究所,致力于表面处理技术开发及优化,联合表面涂装协会及德国先进涂装公司开发落地了微精密涂装系统,不仅可单独使用,也可与涂装线搭配,应用灵活。为不同行业的用户提供涂装替代方案,在精细化平台上不断开发延展新技术。

微精密涂装系统的优势
o 可涂装锐利边缘的工件(无需倒角)
o 无掩蔽涂装(局部涂装)
o 多色涂装
o 避免过度喷涂(过喷)

微精密涂装系统顾名思义,是在尺寸精密度要求高的领域做文章,例如基于纳米材料的特殊薄涂涂料体系,客户要求膜厚2-3微米,表面加工厂无法通过传统技术(例如喷漆)实现这样的要求。研发微精密涂装系统的目标是彻底避免过度喷涂造成的浪费,且大幅改善涂装设备及工艺技术,降低能源需求,提升涂装品质。

该系统采用高精度的6轴机械手臂,搭载各类不同的核心精密涂装设备;机械手臂是精确地执行局部区域涂装的基础保障,必不可少,安装在一个有自动抽排风的喷涂室中,喷涂环境洁净度易控制,见图2。机械手臂及涂装设备的总控由外部计算机控制执行,操作简单。

图2 多色精准喷涂模块
Line maker这个模块化的喷涂设备,其主要功能是喷细线条,如果工件能旋转起来,就可以喷色环。老K曾经在2018年接到一个医用针头需求,要求在全涂覆绿色生物兼容型涂层后,用白色和黑色生物涂料喷刻度环;经过一番折腾,虽然通过一些列工装、遮蔽搞定了,价格却高得离谱,吓得客户立刻决定继续从国外下单。可叹!

图3 针头示意图(源自网络,版权归原版作者所有)
压电射流喷枪,主要作用是实现近距离喷涂,如管道内壁、折角、沟槽、细孔等;在几毫米至几厘米的距离内精准的把液体涂料喷射至指定表面、指定位置,形成点、线、面的涂覆。每一滴涂料液滴可以通过压电元素的电位差和剂量来精准控制。与传统的喷墨印刷工艺相比,它可以处理从低粘到高粘度的各类型涂料。即使是零件直角边的边缘处,也可以精细的线条,线条宽度根据客户要求可灵活调整。除此之外,IPA还研发了一款高雾化喷绘枪,扩展应用范围。

喷绘枪一度广泛应用于现代艺术领域,如工艺品上色、绘图、模型喷绘等等。IPA设计工程师在喷绘枪的基础上,调整了枪针的材质,增加了控制雾化量的电磁阀,加长了枪身,安装至机械手臂上。喷枪的气压可下调至微压状态,约100毫帕,可实现平稳喷涂2毫米以内宽度的线条,膜厚小于2微米,成膜均匀;喷涂区域尺寸精确到微米级。如果再增加一个超声波雾化装置,会使涂层成膜更加均匀。这涉及到另一个设备模块:超声波雾化喷涂枪。模块化设计,使微精密设备具有了不断拓展及交联使用的可能性,既可以单独应用,也可以多模块同时使用;既可以用在单一领域,也可以多领域通用;如果您对该技术感兴趣,可联系我们或者直接联系IPA机构,获得更多信息。

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