หัวแคลมป์ผ่าตัด MIM
MIM เป็นกระบวนการสร้างแบบ Near-net ที่พัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วในศตวรรษที่ 20 กระบวนการทั่วไปคือ: ผงบวกสารยึดเกาะ → การผสม → การฉีดขึ้นรูป → การล้างไขมัน → การเผาผนึก
อย่างแรกคือการใช้พอลิเมอร์ผสมกับผง ผสมภายใต้สภาวะบางอย่างที่มีสภาพคล่องเพียงพอสามารถตอบสนองความต้องการของการฉีด การผสม และการให้อาหาร ประการที่สองคือการเลือกอุณหภูมิการฉีดที่เหมาะสม ความดันในการฉีด และความเร็วในการฉีด พารามิเตอร์ของกระบวนการ เช่น การฉีด ปั้นแล้วถอดหลังจากฉีดสารยึดเกาะเหล็กแท่งสำหรับการเผาผนึกผงโลหะก่อพันธะในที่สุดผลิตภัณฑ์ตอบสนองความต้องการ
ลักษณะของเทคโนโลยี MIM
MIM เป็นเทคโนโลยีการขึ้นรูปชิ้นส่วนและส่วนประกอบใกล้ตาข่ายแบบใหม่ ซึ่งรวมเทคโนโลยีการขึ้นรูปพลาสติก เคมีพอลิเมอร์ เทคโนโลยีผงโลหะ และวิทยาศาสตร์วัสดุโลหะ เป็นต้น โดยมีลักษณะดังต่อไปนี้:
① ชิ้นส่วนที่เกิดจากเทคโนโลยี MIM ไม่จำเป็นต้องมีการติดตามผลหรือดำเนินการติดตามผลเพียงเล็กน้อย และอัตราการใช้วัสดุอยู่ในระดับสูง เป็นเทคโนโลยีการขึ้นรูปใกล้ตาข่ายซึ่งสามารถผลิตชิ้นส่วนประสิทธิภาพสูงที่มีรูปร่างซับซ้อน
② คอมพิวเตอร์สามารถจำลองกระบวนการป้อนและการเผาผลิตภัณฑ์ได้ และสามารถปรับปรุงกระบวนการได้ในระยะแรก [1-2] เพื่อให้ได้รูปแบบการออกแบบที่ดีที่สุด
③ ในกระบวนการฉีด ความดันในแต่ละจุดภายในโพรงจะเท่ากัน และความหนาแน่นก็เท่ากันภายใต้สมมติฐานของการผสมวัสดุป้อนอาหารอย่างสม่ำเสมอ จะไม่มีการไล่ระดับความหนาแน่นซึ่งง่ายต่อการบรรลุการผลิตขนาดใหญ่
ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ที่ผลิตโดยเทคโนโลยี MIM
โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์จะต้องมีการใช้งานที่ดี อายุการใช้งานยาวนานเพียงพอ และการออกแบบที่ยืดหยุ่นในการออกแบบโครงสร้างและรูปทรง
เทคโนโลยี MIM ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 และได้กลายเป็นพื้นที่ที่เติบโตเร็วที่สุดของตลาด MIM
สัดส่วนของเทคโนโลยี MIM ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ในอเมริกาเหนือในปี 2558 [4] จะเห็นได้ว่าการแพทย์และทันตกรรมได้กลายเป็นพื้นที่ใช้งานหลักของ MIM ในอเมริกาเหนือ
ปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ MIM ส่วนใหญ่สำหรับใช้ทางการแพทย์ใช้วัสดุสแตนเลส แบรนด์หลักคือ 316L และ 17-4PH; มีไททาเนียมอัลลอย แมกนีเซียมอัลลอย ทอง เงิน แทนทาลัม ฯลฯ [5]
เครื่องมือผ่าตัดสำหรับการผ่าตัด
เครื่องมือผ่าตัดที่มีความแข็งแรงสูง มลพิษต่ำ และเลือดเพื่อให้บรรลุความต้องการกระบวนการฆ่าเชื้อเชิงรุก เช่นการออกแบบเทคโนโลยี MIM ที่มีความยืดหยุ่นสามารถตอบสนองการใช้งานเครื่องมือผ่าตัดส่วนใหญ่ แต่ก็มีข้อดีของเทคโนโลยีในเวลาเดียวกันเพื่อให้สามารถ ลดต้นทุนการผลิตผลิตภัณฑ์โลหะทุกชนิด ค่อยๆ แทนที่เทคโนโลยีการผลิตแบบดั้งเดิมได้กลายเป็นวิธีการผลิตหลัก
FloMet Co., LTD. ที่ใช้เทคโนโลยี MIM ได้พัฒนากรงเล็บสแตนเลส [7] ทำจากสแตนเลส 17-4pH ที่มีค่า pH มีความหนาแน่นมากกว่า 7.5g/cm3 ซึ่งสามารถใช้จับวัตถุในมนุษย์ได้ ร่างกายระหว่างการผ่าตัดและมีการทำงานของคีมหนีบ การออกแบบค่อนข้างซับซ้อนและต้องการความแม่นยำในการผลิตสูง
ด้วยการใช้เทคโนโลยี MIM เพื่อสร้างและเผาผนึก ระดับความคลาดเคลื่อนสูงมากสามารถทำได้โดยไม่ต้องมีการประมวลผลเพิ่มเติมในภายหลังเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อการวางแนวเชิงเส้นและรูปทรงของก้ามปู
การผลิตก้ามปูสแตนเลสที่ซับซ้อนประเภทนี้เป็นเรื่องยากโดยวิธีการหล่อหรือการตัดเฉือน ซึ่งต้องใช้วงจรการผลิตที่ยาวนานและต้นทุนสูง การใช้เทคโนโลยี MIM สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้ 60 เปอร์เซ็นต์
เครื่องมือผ่าตัดแบบใช้แล้วทิ้งจำเป็นต้องพัฒนากระบวนการผลิตจำนวนมากที่มีต้นทุนต่ำ บริษัท Smith Metal Products ใช้เทคโนโลยี MIM ในการผลิตชุดเพลา [8] ซึ่งใช้ในเครื่องมือผ่าตัดแบบใช้แล้วทิ้งรูปแบบใหม่ ค่าใช้จ่ายเพียง 1/4 ~ 1/5 ของเครื่องมือเครื่อง CNC ของสวิสและความหนาแน่นคือ 7.5g /cm3 ความต้านทานแรงดึงสูงสุดคือ 1190MPa ความต้านแรงดึงสูงสุดคือ 1090MPa การยืดตัวคือ 6.0 เปอร์เซ็นต์ และความแข็งสูงสุดคือ 33 HRC
กระบวนการผลิตของผลิตภัณฑ์: ประการแรก ชิ้นส่วนเพลายาว 178 มม. สองชิ้นถูกสร้างขึ้นโดยเทคโนโลยี MIM จากนั้นทั้งสองส่วนจะเชื่อมด้วยเลเซอร์ ตามด้วยการตัดเฉือนและการอบชุบด้วยความร้อน จำเป็นต้องมีการช็อตเจาะและทู่ผิวเพื่อให้ได้ข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนที่ดี
แม่พิมพ์ฉีดโลหะขนาดเล็ก
Metal Micro Injectionmolding (μMIM) เป็นเทคโนโลยีการขึ้นรูปชนิดหนึ่งที่พัฒนาโดยสถาบัน IFAM ในประเทศเยอรมนี เป็นการนำเทคโนโลยี MIM ไปใช้ในการเตรียมชิ้นส่วนระดับไมครอน
โดยทั่วไป μMIM สามารถใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์สองประเภท:
① ขนาดไมครอน เบาถึงชิ้นส่วนไม่กี่มิลลิกรัม
② ขนาดลักษณะที่ปรากฏของชิ้นส่วนนั้นคล้ายกับขนาดของชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปแบบดั้งเดิม แต่ขนาดโครงสร้างภายในถึงระดับไมครอนด้วยโครงสร้างจุลภาคของชิ้นส่วน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การฉีดขึ้นรูปขนาดเล็กได้กลายเป็นจุดสนใจของการวิจัยในด้านการฉีดขึ้นรูป ด้วยการพัฒนาเครื่องจักรที่ทันสมัยไปในทิศทางของการย่อขนาด การใช้แม่พิมพ์ฉีดขนาดเล็กจะมีมากขึ้นเรื่อยๆ [14]
ปัจจุบัน ศูนย์วิจัย Karlsruha ประสบความสำเร็จในการใช้เทคโนโลยี μMIM ในการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กของเครื่องมือแพทย์ [15] เช่น สเปกโตรมิเตอร์และแผ่นไทเทรต เป็นต้น โครงสร้างของผลิตภัณฑ์มีขนาดถึงระดับไมครอน และความหนาของผนังขั้นต่ำคือ 50μm .
สมอเย็บ [16] ผลิตโดยบริษัท IFAM ของเยอรมันที่ใช้เทคโนโลยี μMIM สำหรับใช้ในการผ่าตัด มีขนาดเท่าหัวไม้ขีดเท่านั้น
การฉีดขึ้นรูปโลหะ
Metal Co Injection Molding (Co-MIM) ถือกำเนิดขึ้นในปี 1990 เป็นเทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปด้วยผงแซนวิช
กระบวนการนี้คือการฉีดวัสดุสองชนิดที่มีลักษณะแตกต่างกันลงในแม่พิมพ์ในเวลาเดียวกันหรือเป็นชุด ซึ่งสามารถรวมวัสดุโลหะและวัสดุที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงในส่วนเดียวกัน
ด้วยวิธีนี้ โครงสร้างแกน/เปลือกที่มีรูปทรงเชิงหน้าที่และซับซ้อนสามารถรับได้โดยไม่ต้องใช้กระบวนการที่ตามมา เช่น การเคลือบผิว การอบชุบด้วยความร้อน และการประกอบผลิตภัณฑ์ สุดท้าย สามารถเตรียมวัสดุไล่ระดับการทำงานได้ในขั้นตอนเดียว ซึ่งช่วยลดกระบวนการอย่างมากและลดต้นทุน
เทคโนโลยี Co-mim ให้แนวคิดใหม่ในการพัฒนาและออกแบบชิ้นส่วนที่ใช้งานได้จริง หลี่อี้หมินและคณะ [17] ได้เสนอโครงสร้างรากฟันเทียมทางชีวภาพแบบใหม่โดยใช้เทคโนโลยี co-MIM ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายกับโครงสร้างกระดูกคอร์เทกซ์ที่หนาแน่นและโครงสร้างกระดูกที่เป็นเนื้อแข็งในรูพรุนชั้นนอก
โครงสร้างนี้เอื้อต่อการถ่ายโอนความเครียดระหว่างกระดูกที่ฝังกับโครงสร้างกระดูกโดยรอบ อัตราส่วนปริมาตรความพรุนของโครงสร้างที่มีรูพรุนด้านนอกอยู่ในช่วง 5 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ และรูพรุนที่ใหญ่ที่สุดคือ 400μm
3 มุมมอง
จากการวิจัยตลาดล่าสุดของ BCCresearch เกี่ยวกับการฉีดขึ้นรูปโลหะและเซรามิก ตลาดทั่วโลกสำหรับส่วนประกอบการฉีดขึ้นรูปโลหะและเซรามิกคาดว่าจะเติบโตจาก 1.5 พันล้านดอลลาร์ในปี 2555 เป็นเกือบ 2.9 พันล้านดอลลาร์ในปี 2561 คิดเป็นอัตราการเติบโตเฉลี่ย 11.4% ต่อปี
ในขณะเดียวกัน ด้วยยอดขายรถยนต์ที่ลดลง เทคโนโลยี MIM จะเข้าสู่วงการแพทย์ การบินและอวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ และสาขาอื่นๆ มากขึ้น
ในแผนงานใหม่สำหรับอุตสาหกรรม P/M ของยุโรป European P/M Association ระบุว่าตลาดทางการแพทย์เป็นส่วนที่สำคัญอย่างยิ่งของอุตสาหกรรมการฉีดขึ้นรูป
ด้วยการขยายตัวของตลาดอย่างต่อเนื่อง การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี MIM ในด้านการแพทย์จะมีมากขึ้นเรื่อย ๆ และวัสดุใหม่ ๆ และกระบวนการใหม่ ๆ ที่ใช้เทคโนโลยี MIM จะได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
ป้ายกำกับยอดนิยม: หัวหนีบผ่าตัด mim ประเทศจีน ผู้ผลิต ผู้จำหน่าย โรงงาน กำหนดเอง ทำในประเทศจีน

