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首頁 展會資訊 醫(yī)療器械資訊 獨家 | 如何選擇正確的粘合劑來組裝醫(yī)療器械

獨家 | 如何選擇正確的粘合劑來組裝醫(yī)療器械

來源: 聚展網(wǎng) 2023-11-29 16:05:13 132 分類: 醫(yī)療器械資訊

粘合劑和點膠器械供應(yīng)商Intertronics的總經(jīng)理Peter Swanson分享了一些在組裝醫(yī)療器械時如何選擇粘合劑的建議。

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世上沒有完美的粘合劑,要想選擇合適的材料,在設(shè)計階段就要考慮仔細。設(shè)計工程師會權(quán)衡功能性、可加工性和商業(yè)因素,力求取得性能和生產(chǎn)效率之間的平衡。粘合劑是醫(yī)療器械中常用的粘接方式,因為它們可以分散載荷或應(yīng)力,消除接頭疲勞,提高抗沖擊性,同時還能提供良好的美觀性。想要實現(xiàn)理想的粘接工藝,設(shè)計團隊需要謹慎選擇粘接方法和材料,包括接頭設(shè)計、表面處理、質(zhì)量控制、涂布和固化等。

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基材選擇

選擇可粘接的基材非常重要,成功粘接有賴基材和粘合劑的表面能。為實現(xiàn)潤濕,粘合劑的表面能必須低于基材。然而,許多醫(yī)用塑料(如PEEBAX和PEEK)表面能較低,如果這些材料在組裝設(shè)計中不可或缺,就要對基材進行必要的表面處理,或?qū)iT為其設(shè)計粘合劑配方。如果每種基材的熱膨脹系數(shù) (CTE) 不同,則粘合劑可能需要保持一定的韌性或柔性來承受不同程度熱膨脹,否則會對膠層產(chǎn)生顯著的應(yīng)力。

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膠層設(shè)計

膠層需要預留粘合劑空間,否則在零件組裝時,如果所有粘合劑都被擠出,將無法進行粘合。根據(jù)經(jīng)驗,比較好的做法是留出0.100到0.125毫米的膠層間隙。膠層厚度應(yīng)在整個粘接區(qū)域內(nèi)盡可能保持一致;膠層厚度變化會影響粘接強度和耐久性。當然,如果無法做到這一點,也可選擇多種不同粘度的粘合劑,包括用于滲透的低粘度粘合劑和用于填充間隙的高粘度粘合劑。只有紫外線能夠照射到膠層時,才能使用光固化粘合劑。如果膠層不外露,設(shè)計師可以考慮使用透光性基材。光固化材料具有易處理和快速“按需”固化的優(yōu)勢,大幅提升了生產(chǎn)效益,減少了勞動力、空間和能源需求,確保粘結(jié)過程易于自動化、控制和驗證。

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環(huán)境因素

除粘合劑和基材之間成功粘接之外,還要考慮后續(xù)使用環(huán)境的影響。這包括產(chǎn)品在其使用壽命期間所暴露的溫度、溶劑、化學品、天氣、應(yīng)力和振動環(huán)境。大多數(shù)醫(yī)療產(chǎn)品在組裝后必須經(jīng)受滅菌工藝,即使用EtO(環(huán)氧乙烷)或電子束或伽馬輻射進行滅菌。一些器械,如手術(shù)工具,可能需要經(jīng)受多輪高壓滅菌循環(huán),這對粘合接頭而言是一項更具沖擊性的過程。能否耐受相關(guān)滅菌方法是選擇產(chǎn)品的一項關(guān)鍵因素。

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加工時間

除了選擇材料以在產(chǎn)品的整個使用壽命期有效粘合基材外,設(shè)計工程師還必須充分考慮生產(chǎn)需求和生產(chǎn)效率。與機械緊固件相比,粘合劑可能會延長生產(chǎn)過程——畢竟制造商可能需要等待它們固化后才能進入下一階段。因此,需要選擇固化時間與產(chǎn)能相一致的粘合劑;紫外光固化或氰基丙烯酸酯粘合劑幾乎可以即時固化,并且可以減少在制品數(shù)量或緩解生產(chǎn)瓶頸。

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總結(jié)

我們強烈建議,在粘合強度或環(huán)境耐性上不必苛求。世上沒有完美的粘合劑,每種粘合劑總會有缺點。在技術(shù)要求上過于挑剔可能會錯過同樣適合于組裝過程,但成本更低、更易于提升產(chǎn)能的粘合劑。通常情況下,每個零件的粘接成本會高于每個零件所需的粘合劑成本。因此,只材料成本而不綜合考慮整體工藝成本往往并不明智。

參考資料:

上海國際醫(yī)療器械設(shè)計與制造技術(shù)展覽會

Medtec China

舉辦地區(qū):上海

開閉館時間:09:00-18:00

舉辦地址:上海市浦東新區(qū)國展路1099號

舉辦展館:1、2號館

展覽面積:42000㎡

觀眾數(shù)量:80000

舉辦周期:1年1屆

主辦單位:INFORMA

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