当需要为医疗器械设计和开发一种新的弹性体零件时,需要考虑若干种材料和制造工艺。材料特性对产品性能有很多影响,包括预期的聚合物最终使用环境、化学相容性、硬度、压缩变形量、拉伸性能和可制造性等(仅列举了一小部分)。
虽然材料选择过程可能看起来令人生畏,但了解你的产品的应用,了解材料的物理性能和机械性能,以及了解产品与配套件的相互作用将大有帮助。这些关键的属性,以及清楚的产量爬坡计划,将驱动适当的制造工艺,以确保产品的成功开发。
当为您的医疗零件选择聚合物时,在一份新的白皮书中,我们将陪您一起了解一些您需要确定的因素和利弊平衡。白皮书还描述了一些橡胶和塑料专家可以提供给您的指导,以提高您的产品开发效率。下面描述了一些例子。
医疗产品的清洁度和安全要求驱动材料需求
通过评审产品设计意图,包括临床手术需求,开始你的材料选择过程。任何医疗产品,在材料选择时,病人安全和产品清洁度一直扮演着关键角色。评估您的产品将在哪里应用以及怎么应用,同时评估可能遇到的灭菌过程。例如,成型的橡胶密封零件广泛应用于医疗设备,包括植入式器械。因此,关于您的材料,您需要知道以下几点:
生物相容性:这种材料会接触到皮肤吗?产品会接触到血液或无菌液体吗?它是打算短期介入还是长期植入?长期植入是指10年或更长时间。我们的橡胶专家可以提供符合美国药典(USP) VI级标准的材料和符合ISO 10993生物相容性标准的材料。
灭菌要求:仅仅问您自己你的产品是否灭菌是不够的。有些材料无法承受高温蒸汽灭菌,而采用环氧乙烷(EtO)灭菌,而另一些材料则更适合伽马射线的深穿透。此外,用于清洗的化学介质和溶剂会导致零件收缩。
物理和机械性能:对于任何橡胶产品,您必须考虑极端温度,以及材料所承受的可能导致其拉伸、变形或压缩的应力。
了解您的材料的物理特性
除了产品的设计意图和临床手术要求,了解下面材料的物理特性也很重要:
硬度:硬度指橡胶材料抵抗一个硬的物体压入的能力,对于关键的医疗零件和密封件是一个重要考虑因素。橡胶硬度用邵氏硬度计,依据ASTM D2240标准来测量,硬度值采用邵氏硬度来表示。热固性橡胶的硬度范围从20 Shore A 到90 Shore A 。较硬的热塑性弹性体的硬度用Shore D表述。然而,最常见的硬度范围是50 Shore A至80 Shore A。您的应用需求将决定您所需的材料硬度。例如,密封件通常使用硬度约为70 Shore A的材料。如果您的零件有复杂的几何形状或需要深的切口,选择硬度在30 Shore A和80 Shore A之间的材料。
材料可渗透性:当提到医疗零件,选择材料时,气体或其它介质穿透橡胶的能力是一个重要因素。零件在承受灭菌时,容易受到水汽的侵蚀,因此,材料的可渗透性越低越好。决定材料可渗透性的因素有材料分子量大小、材料极性、填料成分、应用场景的温度和其它。想了解更多为医疗零件选择聚合物时要考量的设计因素,下载完整的设计手册。
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关于明尼苏达橡塑
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