如何将电镀应用在医学设备上

来源:时间:2018-12-04

作为一种叠加式的制造工艺,电镀可用于制造微创手术中使用的工具和器械。例如,电镀导管可用于精确、快速定位装置,如血管支架或心脏瓣膜。因此,电镀工艺作为设计中一个有价值的工具,可以提供许多方案,解决当前艰难的医疗环境下医疗设备设计人员面临的挑战。

 

那么电镀被应用在医学设备上的哪些方面?例如,电镀金属可以被用来导热、导电,提供良好的耐磨性、耐腐蚀性,形成牢固的焊接,建立抗菌、具有生物相容的表面,还可以制造X射线不能穿透的标记物和导管编织束。

 

电镀的金属,如铜和银,是导热性最好的两种金属。因此,它们可被添加到医疗消融装置中传导热量,消除组织碳化和组织与器械之间的粘连。

 

焊接异种金属是很困难的,比如把不锈钢和镍钛焊接在一起。然而,通过用普通的可焊接材料给这些金属的表面镀膜,如镍或金,可以把异种金属改造得类似。这个工艺是有效减少贵重合金使用的方法,如镍钛合金。

 

因为银和铜具有抗菌性,这些金属薄膜能附着在医疗设备的表面以预防感染。此外,这种薄膜不会脱落,就像聚合物涂层一样。另外还有银和金也是生物相容性材料。由于金是惰性金属,不与身体发生化学反应形成有害化合物,使其适用于可植入装置的金属涂层。

 

如金这样的高密度金属制成的医疗设备,具有抵御辐射的功能,这个部位可以被X射线识别。不同于传统的机械标记带,电镀制成的抗射线标记能保持非常复杂的几何形状。另外,电镀制成的抗射线标记有更严格的公差,比机械加工的公差更小,同时消除了标记滑脱的危险。导管或类似导管的设备的任意部位都可以进行电镀, 这样电镀技术就能制成抗射线的金属涂层,这个涂层从原子级别层面附着在编制导管上。

 电镀加工工艺

 

电镀也可以用于给导管编织束表面镀膜,以便把束与束的交叉点机械的锁定在一起。这种工艺加强了导管近端到远端的扭矩传递,保留了导管的灵活性,提高了安装的精度。这中方法还提高了设备因扭矩原因产生故障的阈值,提高了导管的可扭动性、推送能力和抗打结能力,也能让医生更好地控制径向力。同时,这种工艺减少了导管的伸长,并防止编织束从前端散开。

 

小型机械设计要么促进电镀加工工艺,要么会对它产生阻碍。例如用一种金属取代另一种电镀金属,可以显著的降低成本,提高设备的性能。同样的道理,如果这样简单的行为,如同切割路径一样发生了错误,这个部件就会在电镀阶段出现问题。

 

设备故障的原因有多种:

组件可能是分开的,不同材料之间的焊接部位可能断裂,或者他们的机械结构会被削弱。采用电镀加工工艺使制造商能够避免这些故障。例如,不同的金属可以通过表面镀膜让他们相似,从而让焊接更均匀牢固。电镀连接可以取代凹凸不平的连接,从原子层面建立起两种不同部件之间的连接。

 

遗憾的是,设计过程中很少将表面处理考虑在内。专业的电镀加工商经常收到零件报价请求,这些零件对表面光洁度要求甚少。他们还在考虑与其他厂商制造性方面的不同,如精密金属压模。可能需要达到一定的半径才能压模,然而电镀加工商会有一个疑问,这样的半径是否会形成液态表面张力液滴,变得难以清洗。

 

有时候由于原始设备制造商的设计师不具备电镀加工工艺的全面知识,在设计医疗设备部件时,他们应该依靠电镀加工工艺的专家。然而,从以往来看,电镀加工工艺专家与客户之间的合作并不让人满意。首先,作为一个化学过程,电镀加工工艺需要先进的管理。此外,电镀工业主要由小公司组成,对于所需的工艺管理能力,通常这些公司缺乏必要的资源和技术。因此,医疗器械生产企业应审查电镀供应商的质量体系,以确定他们完全遵照了工艺流程,这点也是最重要的。为了缩短住院时间,控制医疗成本,需要微创外科手术和对应的小型外科手术器械。由于微创手术创伤小,恢复快,患者也从中受益。