医療業界は急速に進化しています。毎日、複雑で技術的に困難な医療機器を設計するという課題が常にあります。
医療機器は、数年前には想像もできなかった問題に対処することができます。現在の時代には、従来の方法が新しいアプローチに取って代わられる医療革新の新たな夜明けが見られます。
デバイスメーカーが開発を評価する際に家電業界に細心の注意を払うにつれて、挑戦的で技術的に複雑な新しい医療機器の開発が絶えず推進されています。
ナノテクノロジーのこの時代において、小型化は、人為的ミス、患者の安全、および臨床的ニーズに対処する革新的な医療機器を作成するために重要な役割を果たします。
医療製造業界は多くの技術的マイルストーンを超える可能性がありますが、世界中で増大する需要を満たすには依然として制約があります。
ダイカストとは？
ダイカストは、複雑で複雑な金属部品を大量に生産する自動化されたプロセスです。ダイカストプロセスは、溶融金属を高圧下で金型キャビティに射出することによって行われます。
特定の製品を製造するために、特定のダイが作成されます。溶融金属は通常融点まで加熱され、150〜1200バールの圧力が540km/hrの充填速度で使用されます。
これにより、金属がダイに押し込まれ、目的のパーツが作成されます。ダイカストの全工程は、4つの異なる方法に分けることができます。
- ダイシング
- 充填
- 排出と
- 振る
最初の部分では、水ベースの潤滑剤が金型キャビティにスプレーされます。これにより、完成品を簡単に取り外し、温度を目的のレベルに維持することができます。
2番目のステップでは、ダイが密閉され、溶融金属が1,500〜25,400psiの高圧でパイプを通過します。液体金属が固化して鋳造物の形状を形成するまで、圧力レベルが維持されます。
凝固が完了すると、凝固した金属がキャストから除去されます。オペレーターは、研削、鋸引き、またはその他のプロセスを使用して、キャストをランナー、フラッシュ、またはスプルーから解放します。
医療業界におけるダイキャスト製品の需要増加の原因となる要因
ダイカスト製品の需要増加傾向は、以下の理由によるものです。
- よりパーソナライズされた高度な治療法の需要。
- 高齢化人口。
- ヘルスケアの利用可能性の増加。
- ダイキャスト製品の効率が向上しました。
- 非常に高速な生産。
- デバイスのリコールの増加。これにより、製造業者は品質を向上させるためにテストと機器の検証に積極的に取り組むようになります。
医療およびヘルスケア産業におけるダイカストの応用
医療およびヘルスケア分野でのダイカストの重要な用途のいくつかを詳しく見てみましょう。
外科用機器
これらは、外科医がさまざまな外科的タスクを実行するために使用するツールと機器です。医療委員会の制限により、従来の機械加工のアルミニウムとステンレス鋼が使用されていました。
今や時代は変わり、医療機器のダイカストにはさまざまな金属が使われています。
亜鉛またはアルミニウムのダイカストで作られた手術器具を使用すると、高効率で長持ちする手術器具の製造が可能になります。同様に節約できる莫大なコストは言うまでもありません。
開創器、鉗子、はさみ、クランプ、やすり、ドリル、骨のこぎりなど、いくつかの外科用タイプの機器は、亜鉛またはアルミニウムのダイカストを使用して製造できます。
診断と治療
患者がかさばるX線装置の下に置かれなければならなかった時代は終わりました。ダイカスト技術の進歩により、コンパクトで効率的な診断機器の製造が可能になりました。
効果的で高度な両面ダイカスト装置などの最先端の方法を開発することができます。
医療用電子機器
生物医学工学の革新により、さまざまな生物医学アプリケーション向けに設計された電子部品はますます洗練されてきています。
電子機器は、放射や温度変化の影響を受けやすくなっています。システムが特定のレベルを超えて過熱すると、内部回路が焼損する可能性が高くなります。
ある程度以上過熱したり、放射線にさらされたりしないように十分な注意を払う必要があります。
これは、高性能ヒートシンクの使用によって実現されます。最新のダイカスト技術により、高性能ヒートシンクを製品設計に統合することが可能です。
医療機器のダイカストの利点
医療用または外科用デバイスを設計するためのプロセス選択としてダイカストを選択した場合、注目すべき利点は次のとおりです。
- 大量かつ費用効果の高い生産
- キャストとして達成された厳しい公差
- キャストハウジングは信じられないほど耐久性があります
- 完全にリサイクル可能
- 費用対効果
- バリューエンジニアリング
- 内部フィーチャの最小ドラフト角度
- 他の製造方法と比較して、必要な機械加工が少なくて済みます
- ヒートシンクは製品設計に統合できます
- 安定した品質
- ダイキャスト部品の均一性
- 複雑な構造物を簡単に鋳造できます
- 優れた強度と寸法安定性
- 必要な組み立てが少なくて済みます
- 壁が薄いキャストは、光公差で製造できます
- 高速生産
医療グレードのダイカストに使用される金属の種類
人間の健康に関しては、間違いの余地はないはずです。医療グレードのダイカストに最も一般的に使用される金属は、アルミニウムと亜鉛です。
亜鉛ダイカスト
金属亜鉛を使用したダイカストは、多くの精密機器の設計に役立ちます。亜鉛メッキされた表面は、医師が患者に完全に集中することを保証するのに役立ちます。
金属は靭性と剛性の特徴があり、高い機械的強度を提供します。これは、いくつかの表面処理とともに、亜鉛を実用的な建築材料にするのに役立ちます。
金属は、ほぼすべての可能な寸法で非常に高い精度で鋳造できます。亜鉛のダイカストにより、ガルバニックコーティングなどの表面処理のさまざまな前提条件も可能になります。
亜鉛ダイカストの使用
亜鉛ダイカストは、0.03mm未満の小さな再現可能な寸法を生成するのに役立ちます。金属は病院や診療所のほぼどこにでも見られます。
製造に亜鉛ダイカストを使用する医療機器のいくつかは次のとおりです。
- 病院用ベッド
- 輸液スタンド
- 輸液ポンプ
- 吸入器
- 除細動器
- 血圧計
- 聴診器
- 人工呼吸装置
- イオン化ユニット
- 空気清浄機
- ポータブル酸素供給
- 人工給水ポンプ
- シートリフト
- 監視装置
- 車椅子
- 松葉杖、その他の補助具
- 高さ調節可能な便座
- ベッドサイドキャビネット
亜鉛ダイカストは、常に患者と接触する医療機器を製造する際の最良の選択肢です。使用するたびに、外観や機能を損なうことなく、機器を適切に消毒する必要があります。
金属の高密度と機能により、設計者は患者に優しい医療機器を設計するのに十分な自由を得ることができます。
金属のもう1つの追加機能は、X線などの放射線から保護し、機器の適切な機能を維持する機能です。
亜鉛の追加の利点のいくつかは次のとおりです。
- 完全にリサイクル可能
- 磁気および電気放射からの保護
- 優れた機械的材料特性（ZP0410：引張強度300MPa〜340MPa、降伏強度（0.2％）290MPa〜330MPa、eモジュール85GPa）
- 非常に短いサイクル時間、低い溶融温度（380°Cから390°C）、最小のドラフト角度、ニアネットシェイプの製造、および長い金型寿命による高い経済効率
アルミダイカスト
この金属は、高品質の医療機器を製造するためのもう1つの優れた選択肢です。アルミニウムは融点が非常に高いため、医療機器の製造に最適です。
アルミダイカスト製の医療機器一覧です。
- ケース
- コンテナ/オーガナイザー
- 聴診器
- トレイ
- 診断機器用チューブ
- シートリフト
- 監視装置
- 車椅子
- 松葉杖、その他の補助具
アルミニウム合金は、耐食性と強度対重量比が優れているため、医療機器のコンポーネントに適しています。
A360およびA380アルミニウムは通常、医療機器および機器の鋳造に使用されます。
アルミニウムを使用することのいくつかの追加の利点は次のとおりです。
- 軽量
- EMIシールド
- 高い寸法安定性
- 耐食性
- 機器の筐体とハウジングの耐久性
- 費用対効果
- 厳しい公差の順守
アルミダイカストの用途
A360アルミニウム
- シリコンの割合が高い
- 耐圧部品に最適
- キャストするのは難しいですが、大きな強みがあります
A380アルミニウム
- 良好な熱伝導性
- 高温での寸法安定性を維持します
- コストに制約のあるプロジェクトに適しています
結論
ダイカスト業界の発展は、医療機器の製造方法に完全に革命をもたらしました。
今では、過去10年間では不可能だった、非常に複雑で複雑なデバイスを製造することが可能になりました。
産業技術者や設計者は、命を救い、病気を最初から診断できる医療機器を展開するために、より新しく、より優れたダイカスト機器を考案しています。
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