Общие материалы, совместимые с автоклавами

Эта деталь, отлитая из красивого полупрозрачного АБС-пластика, была изготовлена ​​для Triax Technologies для их устройства Proximity Trace, которое во время Пандемия COVID-19 помогла компаниям отслеживать контакты на рабочем месте.

Вы немного опасаетесь предстоящей медицинской процедуры? Это понятно, но вам гораздо меньше придется беспокоиться о том, что инструменты будут стерильными и свободными от микроорганизмов. Врачи начали осознавать важность стерилизованного оборудования более 150 лет назад, но только в 1879 году французский микробиолог Шарль Чемберленд изобрел устройство для его доставки.

Как работают автоклавы

Автоклав работает так же, как скороварка, которую некоторые люди используют для маринования огурцов и яиц. Инструменты сначала помещаются в герметичную камеру, после чего насос удаляет весь воздух изнутри. Температуру повышают как минимум до 250 °F (121 °C) и подают пар под давлением в течение 30–60 минут.

Доступны и другие методы стерилизации, среди которых сухой жар, радиация и ультрафиолетовое излучение, газообразный этиленоксид и испаренная перекись водорода, но в этой статье основное внимание будет уделено автоклавированию; что еще более важно, в нем будут описаны некоторые материалы и обработка поверхности, способные противостоять теплу и влаге в этой распространенной форме стерилизации.

Что работает и что не работает в автоклаве

Начнем с того, что назовем несколько материалов, которые определенно не подходят для автоклавирования. К счастью, это короткий список:

• Полиамид (нейлон или полиамид)
• Полиэтилен (ПЭ) и его варианты с низкой и высокой плотностью, ПЭНП и ПЭВП (хотя последний близок)
• Полиметилметакрилат (ПММА, более известный как акрил)
• Полистирол (ПС)
• Поливинилхлорид (ПВХ)

А вот и хранители:

• Полипропилен (ПП) недорогой полимер, способный выдерживать температуры автоклавирования. Для оптически прозрачной (и более дорогой) альтернативы акрилу есть поликарбонат (ПК), материал из пуленепробиваемого стекла.
• Полиоксиметилен (ПОМ) , также известный как ацеталь или делрин, представляет собой термопласт технического назначения с низким коэффициентом трения, высокой жесткостью и износостойкостью, а также хорошей размерной стабильностью.
• Говоря о низком трении, обратите внимание на политетрафторэтилен (ПТФЭ). . Вы, вероятно, знаете его как тефлон — семейство фторполимеров, отличающихся прочностью и исключительной химической стойкостью в широком диапазоне температур.
• Полиэфирэфиркетон (PEEK) — это органический термопласт, который с момента его изобретения в 1978 году стал популярным в медицинском сообществе. Он используется во всем:от медицинских имплантатов до компонентов сверхвысокого вакуума и газовой хроматографии.
• Силикон и его альтернативная форма, LSR (жидкий силиконовый каучук) , еще один чудо-материал. Это отличный вариант для ряда деталей, требующих гибкости, биосовместимости и устойчивости к химическим веществам и росту бактерий. И да, его вполне можно автоклавировать.

То же самое относится и к полифениленсульфиду (PPS), полисульфону (PSU), и полиэфирсульфон (ПЭС) . Эти и другие термопласты легко поддаются механической обработке, литью под давлением или 3D-печати.

Металлы, пригодные для автоклавирования

Полимеры — отличный выбор для изготовления различных медицинских компонентов, как и металлы, и четыре из наиболее распространенных сплавов на этом рынке — 304 и нержавеющая сталь 316 и их родственники с низким содержанием углерода, 304L и 316 л . Все они широко используются в медицинских инструментах, хирургическом оборудовании, таком как скальпели и зажимы, инвалидные коляски, провода и контейнеры для отходов.

316L является наиболее популярным из них для деталей, которые входят в тело, включая костные винты, фиксирующие пластины и другие имплантаты, но для ортопедических устройств, требующих большей прочности и сопротивления усталости, хром-кобальт (CoCr) или Ti-6Al-4V титан, как правило, первый выбор.

Для каждого из этих металлов очень важно пассивировать детали после изготовления с использованием азотной или лимонной кислоты. Это удаляет любое свободное железо с поверхности и создает защитный оксидный слой, значительно повышая их коррозионную стойкость.

Точно так же алюминий является кандидатом для автоклавируемых медицинских деталей при условии, что он предварительно покрыт конверсионным покрытием с использованием анодирования медицинского класса II (серная кислота) или типа III (твердое покрытие). Это справедливо и для многих сталей — мягкой стали 1018. , например, или гораздо более надежный 4140 — но и здесь их подверженные коррозии поверхности должны быть защищены твердым хромированием или, возможно, блестящим никелевым покрытием.

Медицинская промышленность требовательна, наполнена всевозможными спецификациями и требованиями к качеству. Поэтому крайне важно изучить тип стерилизации, необходимый для обеспечения безопасности деталей для предполагаемого применения, и определить, какие материалы соответствуют этому пункту. Хорошей новостью является то, что у нас есть многолетний опыт в этой области, и мы можем помочь вам определить, какие материалы подходят для вашего следующего проекта. Позвоните нам.