Už viac ako 30 rokov sa polyimidy používajú v širokej škále aplikácií hadičiek mikro priemerov. Niektoré z inovatívnych spôsobov, ako sa tento mimoriadne silný a odolný polymér môže používať najmä v katétroch a iných zdravotníckych pomôckach používaných v minimálne invazívnych postupoch, ktoré mám skutočne prekvapiť inžinierov zdravotníckych pomôcok. Tento článok preskúma 6 inovatívnych použití pre polyimidové hadičky mikro-priemeru v zdravotníckych pomôckach, z ktorých všetky je možné umožniť prostredníctvom procesu výroby filmu.
Bežné aplikácie na polyimidové hadičky
· Retenčné plášte pre samovznikajúce stenty
· Balónové inflácie lúmeny
· Aspiračné lúmeny pre aterektómové zariadenia
· Podšívky pre lúmeny obsahujúce vodiace črty katétra
· Návrhy sprievodcu malým priemerom alebo vonkajšie plášte s vodiacim drôtom
· Aplikácie trubice odolných voči gama alebo gama žiarenia
· Aplikácie vyžadujúce vysokú pevnosť v ťahu, prenos krútiaceho momentu alebo tuhosť stĺpca
Proces odlievania filmu sa začína nanášaním tenkej vrstvy kvapalnej polyimidovej živice na tuhý tŕň. Vysoká teplotná polymerizácia sa používa na vyliečenie živicu do tuhého stavu. Proces sa potom opakuje, čím sa pridáva vrstvy materiálu, až kým sa nedosiahne požadovaná hrúbka steny rúrky.
Tento proces odlievania uľahčuje prispôsobenie trubice. Diferenčné polyméry, zosilnenie vlákna a prísady z tuhých znečisťujúcich látok sa môžu vrstviť na prierez trubice. Proces odovzdávania filmu tiež umožňuje výrobu tenkých stien rúry s menším priemerom vonkajšieho priemeru (OD) (OD) (OD) (dole do 0. stabilita ako trubice vyrobené extrúziou.
1.
V prípade aplikácií, ktoré vyžadujú diskrétne dĺžky rúrkového polyimidového povlaku, ponúka možný roztok špeciálne navrhnuté polyimidové hadičky. Toto neúplne polymerizované hadičky sa môže zredukovať zahrievaním.
Zvážte napríklad hypotube, ktorá musí byť čiastočne potiahnutá polyimidom. Dĺžka termosetových polyimidových hadičiek môže byť navrhnutá tak, aby sa zmestila na časť hypotube, ktorá sa má poťahovať. Tento termoformačný polyimid sa potom môže skĺznuť cez hypotube ako rukáv. Pri vystavení menenému teplotnému profilu sa trubica lieči a mierne sa zmenšuje a účinne pokrýva túto časť hypotube polyimidom.
Polyimid potiahnutý rukáv, ktorý sa zmenšuje o 0. Môže sa tiež použiť na pridanie tipu k produktu, ktorý bol opracovaný tak, aby mal nekonzistentný profil. Je však dôležité poznamenať, že existuje obmedzenie kľúčov: stena musí byť hrubá najmenej 0,002 palca.
2. V hydraulickej tekutine alebo kvapalinových potrubiach mikro priemeru
Polyimid je termosetový polymér. To znamená, že akonáhle sa vytvorí, je tu solídne, keď sa vystavuje vysokoteplotným prostrediam, nebude prehodnotiť ani premiestňovať. Je tiež veľmi stabilný a vydrží korozívne a kyslé chemikálie, ktoré by normálne stvrdli alebo degradovali ďalšie termoplasty. Okrem toho polyimidové hadičky vystužené s nerezovým oceľovým copom vydrží vysoké tlaky.
Vďaka týmto požadovaným vlastnostiam je polyimidové hadičky vhodnou voľbou na použitie v linkách, ktoré prepravujú hydraulické tekutiny alebo iné kvapaliny. Materiály, ako sú minerálne oleje, aromatické uhľovodíky a polyalkylénglykoly, sa dajú bezpečne transportovať hadicami vyrobenými z polyimidu bez zlyhania vo vysokoteplotnom alebo dokonca jadrovom prostredí. Napríklad mnoho mikro-robotických lekárskych nástrojov sa spolieha na hydraulické systémy.
3. Ako vedenie pre výmenu tepla alebo chladiace systémy
Tepelná vodivosť je rozhodujúca pre hadičky používané v systémoch výmeny tepla alebo chladenia. Ako hustý materiál, ktorý vedie teplo rýchlosťou 0. 471 w\/m · k, je polyimid ideálnou voľbou pre tieto aplikácie. Je tiež veľmi vhodný na zloženie častíc a vlákien, čo znamená, že tepelná vodivosť hadičky sa môže rozšíriť za štandardnú kapacitu polyimidu.
Ak je polyimid v kvapalnom, viskóznom stave, je ľahké pridať častice materiálov, aby sa zvýšila funkčnosť. V tomto prípade sa do polymérnej matrice môžu pridať materiály, ako je keramický alebo grafitový prášok, aby sa zvýšila hladina tepelnej vodivosti trubice o 70% až 90%.
Napríklad tento polyimidový kompozit je vhodný pre chirurgické nástroje používané v postupoch ablácie, kde sa musí teplo vykonávať mimo tkaniva, ktoré nemusí byť ošetrené. Pretože polyimid sa môže vyrábať s tenkými stenami a malými vnútornými priemermi, môže sa tiež použiť na vytvorenie hadičiek mikro priemeru, ktoré sa dajú zviazať spolu v špecializovaných chladiacich systémoch.
4. V elektromagnetických tienených koaxiálnych kábloch
Ultrazvukové zobrazovacie aplikácie na báze katétra sa často spoliehajú na koaxiálne káble mikro priemeru. Pretože polyimid je ľahko zložený, tieto káble môžu mať úžitok z používania polyimidu na zabezpečenie elektromagnetického tienenia.
Rovnakým spôsobom, ako sa do polymérnej matrice pridáva grafitový prášok na zlepšenie tepelnej vodivosti, materiál, ktorý poskytuje elektromagnetické tienenie, ako je napríklad strieborný alebo meďný prášok, sa môže zmiešať s polyimidom v kvapalnom, viskóznom stave. Po vytvrdzovaní bude kompozitná trubica pôsobiť ako elektromagnetický štít pre vnútorný vodič.
5. Vytváranie viaccilumenových hriadeľov
Kombinácia viacerých trubíc mikro priemeru v zviazanom hriadele s viacerými lumenami môže využiť rôzne schopnosti polyimidu. Napríklad hriadeľ s viacerými luménmi môže obsahovať elektromagneticky tienenú trubicu a trubicu, ktorá bola zložená s kovovým volfrámom, aby sa stala rádiopaque na prezeranie pomocou röntgenového žiarenia alebo fluoroskopie, vďaka čomu je hriadeľ duálny.
Niekoľko trubíc mikro priemerov vyrobených procesom odovzdávania filmu sa môže tiež spojiť, aby sa vytvoril jeden hriadeľ s viacerými lúmenmi.
Na spojené skúmavky sa môžu nanášať vonkajšie povlaky nylonu alebo PEBAX®; Tieto vonkajšie povlaky sa potom spájajú spolu, aby navzájom spojili skúmavky. V mnohých katétrových aplikáciách sa môžu namiesto typických extrudovaných viacslumenových hriadeľov použiť viacero hriadeľov katétra, ktoré ľahko kombinujú viacero polyimidových skúmaviek.
6. Ako polymérny ihla alebo prenikavý
S pevnosťou v ťahu 2 0 až 4 0 kpsi a elastickým modulom 300 až 500 kpsi je polyimid taký silný a tuhý, že sa dá skutočne použiť na vytváranie skúmaviek, ktoré sa môžu použiť ako nástroje podobné čepele. Rúrky s hrúbkou steny 0,002 až 0,004 palca sa môžu prerezať rôznymi typmi tkaniva a slúžia ako polymérna alternatíva k kovovým čepeľám Confordsonal.
Zhrnutie
Polyimid je všestranný polymér so širokou škálou žiaducich vlastností, ktoré dobre fungujú v mnohých rôznych aplikáciách hadičiek mikro priemeru. Vďaka novému procesu hadičiek na odovzdávanie filmov môžu inžinieri zdravotníckych pomôcok využiť tento stabilný, odolný polymér spôsobmi, ktoré nemusia byť na prvý pohľad zrejmé.
