隨著介入診療技術(shù)的普及,精密醫(yī)療導(dǎo)管的需求越來越大。和普通PVC導(dǎo)管不同,精密*尺寸更小,截面更復(fù)雜,通常要求多腔,變徑,異性腔,多層(多層共擠),材料選擇更多樣(TPU,F(xiàn)EP,PTFE),尺寸精度要求更高,公差通常在1/1000英寸,即0.025mm。
目前*精密擠出的生產(chǎn)量和消耗使用量以美國為zui大,國內(nèi)介入診療用精密導(dǎo)管主要依賴進(jìn)口??上驳氖?,國內(nèi)一些的醫(yī)療導(dǎo)管生產(chǎn)廠家開始嘗試生產(chǎn)擠出高精密醫(yī)療導(dǎo)管。美國FDA的QSR規(guī)定不僅對(duì)生產(chǎn)環(huán)境(潔凈室)有要求,對(duì)設(shè)備和工藝也有具體要求。米拉克龍是北美主要醫(yī)療導(dǎo)管擠出設(shè)備供應(yīng)商。
1、控制系統(tǒng)
普通的擠出機(jī)控制系統(tǒng)只是調(diào)控?cái)D出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速、加熱圈和模頭溫度等參數(shù),在響應(yīng)速度、控制精度等方面不能滿足醫(yī)療導(dǎo)管的精密擠出控制。
醫(yī)療導(dǎo)管精密擠出要求控制系統(tǒng)除了控制擠出機(jī)的參數(shù)外,還要連接上下游設(shè)備、喂料器、模頭、型腔氣壓以及在線測(cè)量設(shè)備,集成上下游設(shè)備的控制系統(tǒng),形成閉環(huán)控制,快速采集樣本數(shù)據(jù),同步反饋調(diào)節(jié)參數(shù),優(yōu)化工藝數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)加工。同時(shí)幫助分析工藝參數(shù),優(yōu)化指導(dǎo)生產(chǎn)加工。另外兼具遠(yuǎn)程控制,離線診斷功能。
例如,當(dāng)在線測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得導(dǎo)管外徑接近公差值時(shí),控制系統(tǒng)從在線測(cè)量儀獲得數(shù)據(jù),同步自動(dòng)調(diào)節(jié)模頭加熱區(qū)溫度和螺桿轉(zhuǎn)速,熔體粘度隨溫度升高而降低,粘度下降使流動(dòng)性提高,從而達(dá)到對(duì)導(dǎo)管外徑尺寸進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖饔谩?div style="text-align: center">
2、的螺桿設(shè)計(jì)
*生產(chǎn)要求速度快,線速度可達(dá)100米/分,精度高,材料復(fù)雜,要求塑化好,對(duì)螺桿的材質(zhì)和外形設(shè)計(jì)有很高的要求。
對(duì)于料管,除了要求耐磨損,有些加工材料具有腐蝕性,通常采用雙合金料管。兼具抗腐蝕和耐磨損功能。
螺桿設(shè)計(jì)采用宜雙螺棱的屏障式螺桿設(shè)計(jì),加特殊設(shè)計(jì)的混煉頭,以提高塑化效果和輸出的穩(wěn)定性。
螺桿和料管是擠出機(jī)乃至擠出生產(chǎn)線的核心,螺桿料管的質(zhì)量直接關(guān)系的產(chǎn)品的精度,產(chǎn)量,生產(chǎn)的穩(wěn)定性,選用zui合適的螺桿料管是醫(yī)療導(dǎo)管精密擠出生產(chǎn)的關(guān)鍵。米拉克龍公司在美國自己擁有3家螺桿料管廠,有多年設(shè)計(jì)加工螺桿料管的經(jīng)驗(yàn)。
3、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電源優(yōu)化器
和其他擠出應(yīng)用不同的是,精密醫(yī)療擠出通常采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),而不是變頻電機(jī)或直流電機(jī),這樣可以提高驅(qū)動(dòng)精度和控制響應(yīng)時(shí)間,zui終提高產(chǎn)品的精度。另外,考慮國內(nèi)的電力供應(yīng)實(shí)際情況,在實(shí)際生產(chǎn)線配置時(shí),配備電源優(yōu)化器(LineReactor)是一個(gè)必要的選擇。
此外,根據(jù)FDA的要求,*的擠出生產(chǎn)中,冒料、滲水、漏油等現(xiàn)象是不允許的,因而在各部件的連接和密封方面,對(duì)擠出機(jī)有更高的要求。
4、擠出模頭
和螺桿料管一樣,擠出模頭是精密擠出的關(guān)鍵。
*精密擠出大多采用直角模頭,之所以不用直通模頭是因?yàn)槭軡崈羰铱臻g的限制,直角模頭使整個(gè)擠出線的占地面積較小。
*精密擠出模頭要求有流道阻力自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,采用針閥結(jié)構(gòu)能夠減少軸向壓力波動(dòng)對(duì)制品尺寸造成影響;另外,口模間隙的自動(dòng)調(diào)節(jié)可以保證穩(wěn)定的壁厚公差;自動(dòng)浮動(dòng)的芯棒是同心度公差的保證。
如同螺桿料桶一樣,耐高溫、耐磨損、抗腐蝕對(duì)模頭的材料有很高的要求。另外,精密擠出模具熱變形要求較高,對(duì)材料的選擇,加工精度,以及結(jié)構(gòu)的補(bǔ)償設(shè)計(jì)。
5、其他設(shè)備
計(jì)量喂料、熔體泵、真空定型冷卻、在線測(cè)量和牽引切割都是精密擠出的重要環(huán)節(jié),關(guān)系到zui終制品的質(zhì)量和產(chǎn)量。
如熔體泵,有些廠家不愿意裝,認(rèn)為對(duì)質(zhì)量影響不大。
筆者強(qiáng)烈建議裝,而且要用高精度的熔體泵,誠然擠出機(jī)螺桿可以起到熔體泵的作用,混合、擠壓、泵送等,但高精度熔體泵能夠改善熔體壓力穩(wěn)定性,提高機(jī)頭壓力,增加擠出機(jī)產(chǎn)量,保證導(dǎo)管的質(zhì)量。從而可以讓擠出機(jī)的螺桿專注于混煉,熔融,費(fèi)效比更高。請(qǐng)注意,帶或不帶熔體泵,擠出機(jī)的螺桿設(shè)計(jì)是不同的。
zui后需要強(qiáng)調(diào)的是,*的精密擠出是一個(gè)綜合系統(tǒng)工程,原料、設(shè)備、工藝等都會(huì)對(duì)zui終制品的質(zhì)量和產(chǎn)量造成影響。筆者曾遇到過因?yàn)槔鋮s水溫度偏差和壓縮空氣壓力波動(dòng)而造成制品不良,所以生產(chǎn)流程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要精益求精,才能確保zui終產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。