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Nov 26, 2023

계량: 의료용 고분자 가공 방법의 장단점

작성자: Drew Rogers 2017년 11월 3일 09:00 Drew Rogers, Trelleborg Sealing

드류 로저스

2017년 11월 3일

09:00

Trelleborg Sealing Solutions의 Drew Rogers는 압출 및 성형과 의료용 실리콘 폴리머 가공 방법의 장단점을 살펴봅니다.

생체유체 호환성, 유리한 촉감, 물리적, 화학적 및 가공 특성을 통해 의료 기기에 사용되는 실리콘의 인기는 계속 높아지고 있습니다. 의료용 폴리머 구조의 발전으로 많은 새로운 차세대 의료 기기 및 임플란트가 더욱 촉진됩니다.

규정 준수의 올바른 프레임워크 내에서 재료, 부품 설계 및 제조 프로세스의 이상적인 조합을 결합하는 것이 장치의 의도된 적합성, 형태 및 기능을 안정적으로 충족하는 열쇠입니다. 실리콘 및 폴리머 가공 전문가의 전문 지식과 개념 및 개발 초기 단계의 실사를 통해 나중에 적시에 원활하게 시장 출시 및 산업화를 이룰 수 있습니다. 실리콘 및 의료용 폴리머에 대한 여러 가공 유형의 장점과 단점을 검토해 보겠습니다.

1. 사출성형

사출 성형을 사용하면 툴링의 정교함에 따라 매우 복잡하고 복잡한 형상의 부품을 매우 효율적으로 대량 생산할 수 있습니다. 금형당 캐비테이션은 부품의 복잡성과 필요한 용량에 따라 1개에서 수백 개까지 맞춤화됩니다.

부품 및 응용 분야는 액체 사출 성형(LIM) 공정에서 액체 실리콘 고무(LSR)로 생산될 수 있습니다. LSR은 2샷(또는 그 이상) 완전 자동 사출 성형 설정을 사용하여 엔지니어링 플라스틱과 함께 사용할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

완제품의 복잡성에 따라 공구 등급 강철 금형, 핫 러너 또는 콜드 러너 블록, 프로세스 자동화 장비를 개발하는 데는 초기 비용이 많이 들 수 있습니다. 그러나 대량 생산과 프로그램 수명 동안 부품당 툴링 비용은 실제로 상당히 낮을 수 있습니다. 사출 성형, 특히 LIM은 대량 생산에 걸쳐 무결성이 높은 부품을 생산할 수 있습니다.

성형 효율성은 캐비테이션, 기본 도구 구성, 게이팅, 환기, 표면 마감 및 지원 자동화와 같은 세부 사항에 대한 금형 및 공정 설계와 관련된 결정과 선택에 따라 달라집니다. 또한 펌핑, 혼합, 주입, 압축, 가열 및 배출을 수행하는 장비와 원활하게 통합되어야 합니다.

의료 기기에 사용되는 씰용 금형을 만들려면 일반적으로 장치 제조업체의 엔지니어링 팀과 씰 공급업체 간의 긴밀한 초기 협업이 필요합니다. 이를 통해 올바른 재료 선택과 규정 준수를 보장하는 동시에 씰 형상, 툴링 및 프로세스 엔지니어링을 최적화하여 가변성을 최소화하고 수율을 최대화하며 비용을 절감할 수 있습니다.

사출 성형의 장점

사출 성형의 단점

2. 압축성형

압축 성형 공정은 압출 또는 사출 성형의 크기 용량을 초과하는 부품과 소량의 적당히 복잡한 부품에 이상적입니다. 이 프로세스는 호흡 장비용 다이어프램, 실린더 애플리케이션용 립 씰, 진동을 억제하는 데 사용되는 격리 범퍼와 같은 의료 애플리케이션에 사용됩니다.

압축 성형은 열경화성 플라스틱 부품을 제조하는 데에도 사용됩니다. 압축 성형을 위한 원료는 과립, 퍼티 같은 덩어리 또는 프리폼입니다. 원자재는 압력이 가해지는 개방되고 가열된 금형 캐비티에 배치되어 재료가 캐비티를 채우도록 합니다.

압축 성형의 장점:

압축 성형의 단점:

복잡한 고무 부품 형상을 적당량 생산하기 위한 추가 옵션은 트랜스퍼 성형입니다. 여기서 엘라스토머는 먼저 포드에서 가열된 후 뜨거운 캐비티에 주입됩니다.

3. 압출

실리콘은 의료용 압출 분야에서 완전히 불활성이고 생체 적합하며 매우 다양한 소재로 잘 알려져 있습니다. 의료 기기에서는 과산화물과 백금 경화 실리콘 등급 모두 인기가 높아지고 있으며, 후자는 순도가 증가하고 생산 주기가 빨라지기 때문에 인기가 높아지고 있습니다. 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리우레탄, 폴리올레핀과 같은 열가소성 폴리머의 발전으로 인해 플라스틱 튜브가 많은 의료 기기에서 금속 튜브를 대체하고 있습니다. PEEK는 매우 강하고 마찰계수가 낮기 때문에 스테인리스강을 대체할 수 있는 탁월한 소재입니다. 마찬가지로 PEEK와 PPSU(폴리페닐설폰)는 생체 적합성으로 인해 장기 이식형 부품에 사용됩니다.