醫(yī)療注塑件的二次加工技術(shù)
醫(yī)療注塑件在經(jīng)過(guò)擠出、注塑、表面處理等程序完成后經(jīng)常還需要進(jìn)行二次成型處理,目前醫(yī)療注塑件的常用的二次加工技術(shù)有連接、組裝、打孔、熱成型、印刷,激光雕刻、表面修飾、管端成型,管體對(duì)焊等。
1.醫(yī)療注塑件連接
膠黏劑連接
膠黏劑粘到塑件表面完成連接,這是一種廣泛采用的粘接方法。具有工藝簡(jiǎn)單,應(yīng)力分布連續(xù),重量輕,或密封,多數(shù)工藝溫度低等特點(diǎn)。膠接特別適用于不同材質(zhì)、不同厚度、較薄規(guī)格和復(fù)雜構(gòu)件的連接。這是近代發(fā)展較快,應(yīng)用范圍廣泛的一項(xiàng)粘接技術(shù)。
優(yōu)點(diǎn):應(yīng)力分布均勻,較大解疲勞強(qiáng)度,(吸振);密封性好。
缺點(diǎn):限制裝配速度,在操作過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,連接強(qiáng)度不確定性,回收困難,表面處理。
溶劑連接
溶劑溶解塑件表面使表面間材料混合,當(dāng)溶劑揮發(fā)后就形成連接。
優(yōu)點(diǎn):廉價(jià),應(yīng)力分布均勻,減輕重量;
缺點(diǎn):限制裝配速度,有毒氣體,連接強(qiáng)度不確定性。
通過(guò)生產(chǎn)實(shí)際總結(jié),為了提高溶接效果多采用混合溶劑,選擇混合溶劑的一般原則:
1、選擇的兩種溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)盡量接近,這樣混合后不致于使揮發(fā)快的組分表面溫度降低過(guò)快而在接頭處形成冷凝物,導(dǎo)致粘接不上或粘接不牢固,當(dāng)添加的兩種溶劑沸點(diǎn)接近時(shí),就會(huì)克服這種不利因素,能充分發(fā)揮混合溶劑各組分作用,粘接充分。常用丙酮沸點(diǎn):56.5°C;
四氫呋喃沸點(diǎn):66°C,環(huán)己酮沸點(diǎn):155.65°C。
目前粘接PVC材料的溶劑較多,但是存在溶解性及時(shí)間問(wèn)題。較好的溶劑是環(huán)已酮和四氫呋喃,其它三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等都可以溶解PVC材料。以上列舉的幾種溶劑中,大多易揮發(fā),會(huì)產(chǎn)生有刺激的氣味。而且四氫呋喃還有足夠的毒性,刺激味較大,因此并不常用。醫(yī)療行業(yè)多用環(huán)已酮,需要時(shí)加入乙酸乙酯和丙酮,以增加溶劑的揮發(fā)性和溶解性,使PVC材料快速發(fā)生溶解和/或溶漲。
2、不同材料粘接選擇混合溶劑時(shí),應(yīng)選擇包含這兩種被粘接物的混合溶劑。就是所選的組成混合溶劑的任一組分溶劑要保證既能溶解a材料,也能溶解b材料,這樣才能保證這幾種組分組成的混合溶劑將不同材料粘接牢固。
目前塑料常用連接方式有粘接、機(jī)械連接、焊接等,其中焊接是重要的一種,它具有連接強(qiáng)度高、表面連續(xù)性好、應(yīng)用范圍廣、工藝簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛應(yīng)用。
熱熔焊接
利用加熱板或加熱絲使被焊接的塑料件對(duì)接面熔化,再通過(guò)壓力使對(duì)接面連接達(dá)到焊接牢固的目的。熱融焊接常用于焊面為圓形的醫(yī)用塑料制品及醫(yī)用包裝袋等的制作。比如,醫(yī)用塑料輸液瓶的瓶口、醫(yī)用塑料或紙塑復(fù)合包裝袋等。
高頻焊接
高頻焊接是利用熱塑性塑料在高頻電極間會(huì)因分子極化而隨電場(chǎng)變化產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),分子間發(fā)生摩擦,使電能轉(zhuǎn)變成熱能,塑料本身生熱直至熔融,從而達(dá)到連接的目的。高頻焊接常用于血袋、弓I流袋、尿袋等袋類醫(yī)用制品的制作和一些醫(yī)用包裝袋的封口。
① 優(yōu)點(diǎn):焊接材料內(nèi)部發(fā)熱均勻;熔接速度快;熔接面美觀。對(duì)于大面積熔接;異型熔接優(yōu)勢(shì)明顯。
② 缺點(diǎn):材料限制——PVC為主材質(zhì)。
超聲焊接的原理是以20kHz的頻率造成高速振動(dòng),使塑料與塑料的對(duì)接面因摩擦生熱而融合;若用于塑料與金屬的焊接,可在不足ls內(nèi)將金屬焊接于塑料駁口內(nèi)。超聲焊接是一種新穎的塑料二次加工技術(shù),以其美觀、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)而發(fā)展起來(lái)。超聲焊接使用范圍廣,可實(shí)施的方法多,如平面焊接法、鉚接法、點(diǎn)焊法、鑲嵌法等。
超聲焊接已應(yīng)用于血液透析器、血漿采集器等醫(yī)用制品的制作中,如血漿單采離心分離器的杯體與壓蓋的焊接,采用此種焊接法替代化學(xué)粘合,解決了離心杯高速旋轉(zhuǎn)時(shí)引起的粘合劑融化現(xiàn)象,取得了良好的效果。此外,在醫(yī)用防護(hù)口罩、防護(hù)服、輸液器、球囊擴(kuò)張導(dǎo)管的制作過(guò)程中也常采用這種方法。
① 優(yōu)點(diǎn):沒(méi)有固化時(shí)間、凈化空氣、效率高。
② 缺點(diǎn):受到相容性、熱塑性塑料的限制,噪音、面積和形狀限制;
③ 影響焊接效果的主要因素:
A、對(duì)于具有吸水特性材質(zhì)原料如尼龍、聚碳酸酯、聚砜等,在焊接前應(yīng)進(jìn)行一下處理以保證產(chǎn)品焊接牢固;
B、放于密封的環(huán)境;
C、超聲波熔接前將另件焙干;
D、注塑后立即超聲波熔接。
④ 不同材料的適用范圍
超生波焊接并不是適用于每種塑料材質(zhì)之間的焊接,兩種材質(zhì)焊接應(yīng)遵循以下表格原則,具體如下:
振動(dòng)焊接
振動(dòng)焊接,是一種通過(guò)摩擦生熱的自限加熱焊接方法。通常以足夠的線性位移或角位移進(jìn)行摩擦生熱,使兩塊制件的接觸面熔融。可用于大部分熱塑性塑料,尤其適用于結(jié)晶性塑料如PE、PA、PP等不易進(jìn)行超聲或熔融焊接的塑料。
振動(dòng)焊接具有焊接速度快、能自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接溫度、焊縫不出現(xiàn)過(guò)熱、焊縫區(qū)很少有雜質(zhì)等諸多優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)用塑料制品方面應(yīng)用較多。特別適用于超聲焊接不易實(shí)現(xiàn)的較長(zhǎng)的線性接頭和熱板焊接需用較長(zhǎng)時(shí)間完成的接頭。
2.醫(yī)療注塑件插接連接
插接連接方法:
一般指塑料管與接頭的連接;采用公差配合與粘接的方式實(shí)現(xiàn)連接,多用于管路產(chǎn)品。
優(yōu)點(diǎn):連接方便,適合批量生產(chǎn),對(duì)連接件的長(zhǎng)度不限。
缺點(diǎn):適合管型件的連接。
影響外插接連接法的因素:
①塑料管的內(nèi)徑,壁厚,公差,硬度。
③接頭與塑料管連接部分的較大較小直徑。
④接頭端部無(wú)軸向合膜線。
⑤接頭合膜線的高度過(guò)高,易造成滲漏。
⑥連接工藝的制定,穿插接頭方法,卡帶質(zhì)量,收緊卡帶的工具。
多零件的模塑成型
旋轉(zhuǎn)、模塑螺紋,攻絲螺紋,熱風(fēng),振動(dòng),感應(yīng),電磁,激光,緊固件,嵌件,鉸鏈,熱板,卡扣等。
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