Обработка медицинской нитиноловой проволоки и трубок для медицинских изделий

May 31, 2023

15 августа 2023 г. Автор: Джим Хаммеранд

Обработка медицинского нитинола превращает нитиноловые стержни в трубки, которые можно разрезать для изготовления подобных стентов — один сжимается, а другой расширяется. [Фото Заратустры через Adobe Stock]

Ранее мы рассказывали о пути нитинола из земной коры через тигли высокотемпературной плавки и операции ковки для создания нитиноловых слитков, а затем более мелких, более пригодных для обработки форм, таких как стержни и пластины.

Но превратить их в проволоки, катушки, трубки и листы может быть непросто из-за тех же свойств сверхэластичности и памяти формы, которые делают нитинол столь привлекательным для различных передовых медицинских технологий.

Чтобы создать нитиноловую проволоку, процессор протягивает смазанный нитиноловый стержень через волочильные матрицы с алмазным покрытием, чтобы удлинить материал и уменьшить его диаметр до желаемого размера. Нитиноловые катушки изготавливаются таким же образом, но наматываются в одну длинную непрерывную проволоку, а не разрезаются на более короткие отрезки.

Система эмболизации аневризмы Woven EndoBridge (WEB) компании MicroVention [Изображение предоставлено MicroVention]

Отжиг — это процесс нагрева и охлаждения до и после проходов для снятия внутренних напряжений в нитиноле, которые впоследствии могут вызвать проблемы с усталостью или долговечностью устройства. Отжиг нитинола доводит температуру металла до 600-800°С и удерживает ее на время обработки между проходами.

Нитиноловую проволоку можно вытянуть до диаметра тоньше человеческого волоса. Такое уменьшение требует сотен проходов протяжки, в результате чего получается сверхтонкая проволока. Десятки этих проволок можно сплести вместе, например, для укрепления катетеров, или сплести, чтобы создать сетчатую корзину для эмболизации у пациентов с аневризмой.

Нитиноловые трубки можно использовать для изготовления катетеров, проводников, стентов и игл.

Чтобы создать нитиноловую трубку, процессор берет стержень и сверло, чтобы сформировать полость в центре. Этот процесс сверления ружья, названный в честь сверл для глубоких отверстий, используемых для формирования ствола ружья, создает полость в толстостенной трубе.

Эта полая труба затем проходит несколько этапов волочения с помощью штампов, чтобы растянуть полость и сформировать трубку. Оправка внутри трубы сохраняет внутренний диаметр, в то время как процесс удлинения уменьшает внешний диаметр и толщину трубы до желаемых размеров.

Нитиноловая скрепочная система Jaws Paragon 28 [Изображение предоставлено Paragon 28]

Эти листы проходят через прокатные станы, где гидравлические прессы с роликами из закаленной стали сжимают листы и делают их все тоньше и тоньше, вплоть до желаемой толщины.

Листы нитинола можно штамповать или резать водой или лазером для создания желаемого рисунка или формы.

Когда нитинол будет иметь форму проволоки, катушек, трубок и листов, производителям медицинского оборудования предстоит сделать еще несколько шагов, чтобы получить готовый компонент или устройство. В нашей следующей статье мы рассмотрим постобработку, настройку формы и финишную обработку.