Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha gnìomhachas innealan meidigeach na cruinne air fàs luath agus seasmhach a chumail suas, le ìre fàis cuibheasach de mu 4%, a tha nas àirde na an ìre fàis eaconamach nàiseanta thar an aon ùine. Tha na Stàitean Aonaichte, an Roinn Eòrpa, agus Iapan còmhla a ’gabhail thairis prìomh shuidheachadh a’ mhargaidh ann am margaidh innealan meidigeach na cruinne. Is e na Stàitean Aonaichte an riochdaire agus an neach-cleachdaidh as motha san t-saoghal de dh ’innealan meidigeach, agus tha a chaitheamh gu làidir anns a’ phrìomh shuidheachadh sa ghnìomhachas. Am measg prìomh fhuamhairean innealan meidigeach an t-saoghail, tha na Stàitean Aonaichte aig an àireamh as motha de chompanaidhean innealan meidigeach agus tha iad a ’toirt cunntas air a’ chuibhreann as motha.
Tha an artaigil seo gu ìre mhòr a ’toirt a-steach plastaigean innleadaireachd meidigeach a thathas a’ cleachdadh gu cumanta, a tha air an dèanamh suas de stuthan le cumaidhean a tha furasta an giullachd. Tha na plastaigean sin buailteach a bhith an ìre mhath daor an coimeas ri cuideam, seach gu bheil a ’mhòr-chuid de stuthan air an call air sgàth sprùilleach aig àm giollachd.
Ro-ràdh do phlastaig innleadaireachd cumanta anns an raon meidigeach
Styrene Butadiene Acrylonitrile (ABS)
Tha an terpolymer air a dhèanamh de SAN (styrene-acrylonitrile) agus rubair sintéiseach butadiene. Bhon structar aige, faodaidh prìomh shreath ABS a bhith BS, AB, AS, agus faodaidh an t-sèine meur co-fhreagarrach a bhith AS, S, AB agus co-phàirtean eile.
Tha ABS na polymer anns a bheil an ìre rubair sgapte aig ìre leantainneach an roisinn. Mar sin, chan e dìreach copolymer no measgachadh de na trì monaimirean sin, SAN (styrene-acrylonitrile), a tha a ’toirt cruas ABS agus crìochnachadh uachdar, ach tha butadiene a’ toirt seachad airson cho cruaidh ‘s a tha e, faodar an co-mheas de na trì pàirtean sin atharrachadh mar a dh’ fheumar. Mar as trice bidh plastaichean air an cleachdadh gus plaidean 4-òirleach de thighead agus slatan trast-thomhas 6-òirleach a dhèanamh, a tha furasta an ceangal agus an lannachadh gus plaidean agus co-phàirtean nas tiugh a chruthachadh. Air sgàth a chosgais reusanta agus a ghiullachd furasta, tha e na stuth mòr-chòrdte airson prototypes saothrachaidh smachd àireamhach coimpiutair (CNC).
Bidh ABS gu tric air a chleachdadh airson sligean uidheamachd meidigeach mòr a spreadhadh. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, chaidh ABS làn de fiber glainne a chleachdadh ann am barrachd àiteachan.
Resin acrylic (PMMA)
Is e roisinn acrylic aon de na plastaigean inneal meidigeach as tràithe, agus tha e fhathast air a chleachdadh gu cumanta ann a bhith a ’cumadh ath-nuadhachadh anaplastic. * Tha acrylic gu bunaiteach na methacrylate polymethyl (PMMA).
Tha roisinn acrylic làidir, soilleir, furasta a phròiseasadh agus a cheangal. Is e aon dhòigh cumanta air acrylic a cheangal ri ceangal fuasglaidh le methyl chloride. Tha acrylic cha mhòr gun chrìoch de shlatan, cumaidhean duilleag agus plàta, agus diofar dathan. Tha resins acrylic gu sònraichte freagarrach airson pìoban aotrom agus tagraidhean optigeach.
Faodar roisinn acrylic airson soidhnichean agus taisbeanadh a chleachdadh airson deuchainnean slat-tomhais agus prototypes; ge-tà, feumar a bhith faiceallach gus an dreach ìre meidigeach a dhearbhadh mus cleachdar e ann an deuchainnean clionaigeach sam bith. Faodaidh resins acrylic ìre malairteach a bhith a ’toirt a-steach dìon UV, lasair-lasair, innealan-atharrachaidh buaidh agus ceimigean eile, gan dèanamh mì-fhreagarrach airson cleachdadh clionaigeach.
Clorid polyvinyl (PVC)
Tha dà fhoirm aig PVC, cruaidh agus sùbailte, a rèir a bheil plasticizers air an cur ris no nach eil. Mar as trice bidh PVC air a chleachdadh airson pìoban uisge. Is e prìomh eas-bhuannachdan PVC droch shìde, neart buaidh an ìre mhath ìosal, agus tha cuideam an duilleag thermoplastic gu math àrd (grabhataidh sònraichte 1.35). Tha e furasta a sgrìobadh no a mhilleadh, agus tha puing deformation teirmeach an ìre mhath ìosal (160) aige.
Tha PVC neo-phlastaichte air a thoirt a-mach ann an dà phrìomh fhoirmleachadh: Seòrsa I (strì an aghaidh creimeadh) agus Seòrsa II (buaidh àrd). Is e PVC Type I am PVC as trice a thathas a ’cleachdadh, ach ann an tagraidhean a dh’ fheumas neart buaidh nas àirde na Seòrsa I, tha buaidh buaidh nas fheàrr aig Type II agus beagan neart dìon an aghaidh corrach. Ann an tagraidhean a dh ’fheumas foirmlean àrd-teodhachd, faodar polyvinylidene fluoride (PVDF) airson tagraidhean àrd-purrachd a chleachdadh aig timcheall air 280 ° F.
Chaidh toraidhean meidigeach air an dèanamh de polyvinyl chloride plastaichte (plasticizedpvc) a chleachdadh an toiseach gus rubair agus glainne nàdarra a chuir an àite ann an uidheamachd meidigeach. Is e an adhbhar airson an ionadachadh: tha stuthan plastaichte polyvinyl chloride air an sterilachadh nas fhasa, nas soilleire, agus tha seasmhachd cheimigeach nas fheàrr agus èifeachdas eaconamach aca. Tha toraidhean plastaichte polyvinyl chloride furasta an cleachdadh, agus air sgàth cho bog agus sùbailteachd a tha iad fhèin, faodaidh iad cron a dhèanamh air stuth fìnealta an euslaintich agus seachain toirt air an euslainteach a bhith a ’faireachdainn mì-chofhurtail.
Polycarbonate (PC)
Is e polycarbonate (PC) am plastaig as làidire as soilleire agus tha e glè fheumail airson innealan meidigeach prototype, gu sònraichte ma tha ceangal leigheas UV ri chleachdadh. Tha grunn sheòrsaichean slat, truinnsear agus duilleag aig PC, tha e furasta a chur còmhla.
Ged a dh ’fhaodar còrr air dusan feartan coileanaidh PC a chleachdadh leotha fhèin no còmhla, tha seachd mar as trice an urra. Tha neart buaidh àrd aig PC, follaiseachd uisge follaiseach, deagh fhrasadh, raon teòthachd obrachaidh farsaing, seasmhachd meudachd, caitheamh caitheamh, cruas agus cruadalachd, a dh ’aindeoin cho furasta sa tha e.
Tha PC furasta a dhath le sterilization rèididheachd, ach tha ìrean seasmhachd rèididheachd rim faighinn.
Polypropylene (PP)
Tha PP na phlastaig polyolefin aotrom, cosgais ìseal le puing leaghaidh ìosal, agus mar sin tha e gu math freagarrach airson thermoforming agus pacadh bìdh. Tha PP lasanta, mar sin ma tha feum agad air dìon teine, coimhead airson ìrean lasair-lasair (FR). Tha PP a ’seasamh an aghaidh cromadh, ris an canar mar as trice“ glaodh 100-fold ”. Airson tagraidhean a dh ’fheumas lùbadh, faodar PP a chleachdadh.
Polyethylene (PE)
Tha polyethylene (PE) na stuth a chleachdar gu cumanta ann am pacadh agus giollachd bìdh. Tha neart caitheamh àrd ann am polyethylene cuideam moileciuil ultra-àrd (UHMWPE), co-èifeachd frithidh ìosal, fèin-lubricity, neo-adhesion uachdar agus deagh fhilleadh ceimigeach. Bidh e cuideachd a ’cumail suas àrd-choileanadh aig teòthachd gu math ìosal (mar eisimpleir, leaghan nitrogen, -259 ° C). Bidh UHMWPE a ’tòiseachadh a’ bogachadh timcheall air 185 ° F agus a ’call an aghaidh sgrìobadh.
Leis gu bheil ìre leudachaidh agus giorrachadh an ìre mhath àrd aig UHMWPE nuair a dh ’atharraicheas an teòthachd, chan eilear a’ moladh tagraidhean dlùth-fhulangas anns na h-àrainneachdan sin.
Air sgàth an lùth uachdar àrd aige, uachdar neo-adhesive, faodaidh PE a bhith duilich a cheangal. Tha e nas fhasa co-phàirtean a cheangal ri fasteners, eadar-theachd no snaps. Bidh Loctite a ’toirt a-mach adhesives cyanoacrylate (CYA) (LoctitePrism uachdar-neo-mhothachail CYA agus primer) airson a bhith a’ ceangal na seòrsaichean plastaic sin.
Tha UHMWPE cuideachd air a chleachdadh ann an implantan orthopédic le deagh shoirbheachadh. Is e an stuth as trice a thathas a ’cleachdadh anns a’ chupa acetabular rè arthroplasty hip iomlan agus an stuth as cumanta anns a ’phàirt tibial plateau rè arthroplasty glùine iomlan. Tha e freagarrach airson alloy cobalt-chromium làn-phailt. * Thoir fa-near gur e stuthan sònraichte a th ’anns na stuthan a tha freagarrach airson implantan orthopédic, chan e dreachan gnìomhachais. Tha ìre meidigeach UHMWPE air a reic fon ainm malairt Lennite le Westlake Plastics (Lenni, PA).
Polyoxymethylene (POM)
Is e DuPont's Delrin aon de na POMan as ainmeil, agus bidh a ’mhòr-chuid de dhealbhadairean a’ cleachdadh an ainm seo gus iomradh a thoirt air a ’phlastaig seo. Tha POM air a cho-chur bho formaldehyde. Chaidh POM a leasachadh an toiseach tràth anns na 1950an mar neach-ionaid meatailt cruaidh neo-iarannach teas-làidir, ris an canar gu cumanta "Saigang". Tha e na phlastaig teann le co-èifeachd ìosal de fhrith agus neart àrd.
Tha Delrin agus POM coltach ri seo duilich a cheangal, agus tha seanadh meacanaigeach nas fheàrr. Tha Delrin air a chleachdadh gu cumanta airson prototypes inneal meidigeach machined agus tàmh-àirneisean dùinte. Tha e gu math giullachd, agus mar sin tha e gu math freagarrach airson prototypes de uidheamachd innealachaidh a dh ’fheumas neart, strì ceimigeach, agus stuthan a tha a’ coinneachadh ri inbhean FDA.
Is e aon eas-bhuannachd de Delrin a chugallachd ri sterilization rèididheachd, a tha buailteach a bhith a ’dèanamh POM brittle. Ma dh ’fhaodadh sterilization rèididheachd, snap iomchaidh, inneal earrach plastaig agus roinn tana fo luchdan briseadh. Ma tha thu airson pàirtean B-POM a sterilachadh, feuch an smaoinich thu air EtO, Steris no autoclaves a chleachdadh, a rèir a bheil pàirtean mothachail sam bith anns an inneal, leithid innealan dealanach.
Nylon (PA)
Tha nylon ri fhaighinn ann an cruthan 6/6 agus 6/12. Tha nylon duilich agus resistant teas. Tha aithnichearan 6/6 agus 6/12 a ’toirt iomradh air an àireamh de dadaman gualain anns an t-sèine polymer, agus tha 6/12 na nylon slabhraidh fhada le neart teas nas àirde. Chan eil nylon cho giullachd ri ABS no Delrin (POM) oir tha e buailteach a bhith a ’fàgail sgoltagan steigeach air oirean phàirtean a dh’ fhaodadh a bhith feumach air debur.
Is e nylon 6, am fear as cumanta nylon cast, a chaidh a leasachadh le DuPont ron Dàrna Cogadh. Ach, cha b ’ann gu 1956, nuair a chaidh todhar a lorg (co-chatallan agus luathadairean) a thàinig nylon a-steach gu malairteach. Leis an teicneòlas ùr seo, tha astar an polymerization air a mheudachadh gu mòr, agus tha na ceumannan a dh ’fheumar gus polymerization a choileanadh air an lughdachadh.
Air sgàth nas lugha de chuingealachaidhean giollachd, tha nylon cast 6 a ’toirt seachad aon de na meudan eagar as motha agus cumaidhean àbhaisteach de thermoplastic sam bith. Am measg nan tilgeadh tha bàraichean, tiùban, tubaichean agus truinnsearan. Tha am meud aca a ’dol bho 1 punnd gu 400 not.
Tha neart meacanaigeach aig stuthan nylon agus tha iad càirdeil dha craiceann nach eil aig stuthan àbhaisteach. Ach, mar as trice bidh feum air orthoses tuiteam coise uidheamachd meidigeach, cathraichean-cuibhle ath-ghnàthachaidh, agus leapannan nursaidh meidigeach le pàirtean le comas giùlan luchd, agus mar sin tha PA66 + 15% GF air a thaghadh sa chumantas.
Propylene Ethylene fluorinated (FEP)
Tha a h-uile seilbh ion-mhiannaichte aig tetrafluoroethylene (TFE) (polytetrafluoroethylene [PTFE]) aig fluorinated ethylene propylene (FEP), ach tha teodhachd mairsinn nas ìsle de 200 ° C (392 ° F). Eu-coltach ri PTFE, faodar FEP a thoirt a-steach agus a thoirt a-mach gu bàraichean, tiùban agus ìomhaighean sònraichte le dòighean àbhaisteach. Bidh seo na bhuannachd dealbhaidh is giullachd thairis air PTFE. Gheibhear bàraichean suas gu 4.5 òirleach agus lannan suas gu 2 òirleach. Tha coileanadh FEP fo sterilization rèididheachd beagan nas fheàrr na coileanadh PTFE.
Plastaigean innleadaireachd àrd-choileanaidh
Polyetherimide (PEI)
Tha Ultem 1000 na polymer teas-teas polyopimimide thermoplastic, air a dhealbhadh le General Electric Company airson cumadh stealladh. Tro bhith a ’leasachadh teicneòlas às-tharraing ùr, bidh luchd-saothrachaidh leithid AL Hyde, Gehr agus Ensinger a’ toirt a-mach diofar mhodalan agus mheudan de Ultem 1000. Tha Ultem 1000 a ’cothlamadh pròiseasadh sàr-mhath agus tha buannachdan sàbhalaidh cosgais aige an coimeas ri PES, PEEK agus Kapton ann an tagraidhean teas àrd (cleachdadh leantainneach) suas gu 340 ° F). Tha Ultem fèin-ghluasadach.
Polyetheretherketone (PEEK)
Tha polyetheretherketone (PEEK) na chomharra-malairt de Victrex plc (RA), thermoplastic àrd-theodhachd criostalach le teas agus neart ceimigeach sàr-mhath, a bharrachd air deagh fhilleadh caitheamh agus neart reamhar fiùghantach. Thathas a ’moladh airson co-phàirtean dealain a dh’ fheumas teòthachd obrachaidh leantainneach àrd (480 ° F), agus sgaoilidhean glè ìosal de cheò is ceò puinnseanta fosgailte do lasraichean.
Bidh PEEK a ’coinneachadh ri Underwriters Laboratories (UL) 94 riatanasan V-0, 0.080 òirleach. Tha buaidh làidir aig an toradh air rèididheachd gama, eadhon nas àirde na polystyrene. Is e an aon fhuasgladh cumanta as urrainn ionnsaigh a thoirt air PEEK searbhag sulfuric tiugh. Tha deagh dhìon hydrolysis aig PEEK agus faodaidh e obrachadh ann an smùid suas gu 500 ° F.
Polytetrafluoroethylene (PTFE)
Tha TFE no PTFE (polytetrafluoroethylene), ris an canar Teflon mar as trice, mar aon de na trì resins fluorocarbon anns a ’bhuidheann fluorocarbon, a tha air a dhèanamh suas gu tur de fluorine agus carbon. Is e na resins eile sa bhuidheann seo, ris an canar Teflon cuideachd, fluorocarbon perfluoroalkoxy (PFA) agus FEP.
Tha na feachdan a tha a ’ceangal fluorine agus carbon ri chèile a’ toirt seachad aon de na ceanglaichean ceimigeach as làidire am measg dadaman a tha air an rèiteachadh gu dlùth. Is e toradh an neart ceangail seo agus rèiteachadh slabhraidh polymer caran dùmhail, inert ceimigeach, agus seasmhach gu teirmeach.
Tha TFE a ’seasamh an aghaidh teas agus cha mhòr a h-uile stuth ceimigeach. Ach a-mhàin beagan ghnèithean cèin, tha e so-ruigsinneach anns a h-uile stuth organach. Tha a choileanadh dealain fìor mhath. Ged a tha neart buaidh àrd aige, an coimeas ri thermoplastics innleadaireachd eile, tha a neart caitheamh, neart tensile agus an aghaidh èaladh ìosal.
Tha an fhactar sgaoilidh dielectric as ìsle agus as ìsle aig TFE de gach stuth cruaidh. Air sgàth a cheangal làidir ceimigeach, tha TFE cha mhòr neo-tharraingeach do dhiofar mholacilean. Tha seo a ’leantainn gu co-èifeachd frithidh cho ìosal ri 0.05. Ged a tha co-èifeachd frithidh ìosal aig PTFE, chan eil e freagarrach airson tagraidhean orthopédic le luchdan air sgàth cho ìosal ‘s a tha e agus togalaichean caitheamh ìosal. Lorg Sir John Charnley an duilgheadas seo anns an obair thùsail aige air ath-nuadhachadh hip iomlan aig deireadh na 1950an.
Polysulfone
Chaidh Polysulfone a leasachadh an toiseach le BP Amoco agus tha e an-dràsta air a dhèanamh le Solvay fon ainm malairt Udel, agus tha polyphenylsulfone air a reic fon ainm malairt Radel.
Tha polysulfone na thermoplastic teann, cruaidh, àrd-neart follaiseach (òmar aotrom) a chumas a thogalaichean ann an raon teòthachd farsaing bho -150 ° F gu 300 ° F. Air a dhealbhadh airson uidheamachd a chaidh aontachadh le FDA, tha e cuideachd air a dhol seachad air a h-uile deuchainn USP Clas VI (bith-eòlasach). Bidh e a ’coinneachadh ri inbhean uisge òil an National Sanitation Foundation, suas gu 180 ° F. Tha seasmhachd tomhasan fìor àrd aig Polysulfone. Às deidh a bhith fosgailte do dh’uisge ghoile no adhair aig 300 ° F, mar as trice tha an atharrachadh taobhach sreathach aon deicheamh cuid de 1% no nas lugha. Tha Polysulfone gu mòr an aghaidh searbhagan neo-organach, alcalàidean agus fuasglaidhean salainn; eadhon aig teòthachd àrd fo ìrean cuideam meadhanach, tha e an aghaidh deagh stuth-glanaidh agus olan hydrocarbon. Chan eil polysulfone a ’seasamh an aghaidh fuasglaidhean organach pòlarach mar ketones, hydrocarbons clorinated agus hydrocarbons aromatic.
Tha radel air a chleachdadh airson treallaich ionnstramaidean a dh ’fheumas neart teas àrd agus neart buaidh àrd, agus airson tagraidhean treallaich autoclave ospadail. Bidh roisinn innleadaireachd polysulfone a ’cothlamadh neart àrd agus strì fad-ùine ri sterilization smùid a-rithist. Tha na polymers sin air dearbhadh gu bheil iad nan roghainnean eile an àite stàilinn agus glainne. Tha polysulfone ìre meidigeach neo-sheasmhach gu bith-eòlasach, tha beatha fhada gun samhail aige anns a ’phròiseas sterilization, faodaidh e a bhith follaiseach no neo-shoilleir, agus tha e an aghaidh ceimigean ospadail as cumanta.
