ساخت تجهیزات پزشکی با آلومینیوم نیاز به طراحی دقیق و همکاری با تأمین کننده حرفه‌ای و تخصصی دارد تا ضمن رعایت الزامات قانونی، بتوان هزینه‌های تولید را کاهش و سرعت را افزایش داد. همچنین کیفیت محصولات نیز مطابق با استانداردهای تجهیزات پزشکی افزایش پیدا کند.
فلز آلومینیوم در تجهیزات پزشکی
اساساً فلز آلومینیوم به دلیل چند ویژگی اصلی از جمله چگالی پایین، محکم بودن و غیر سمی بودن جزء دسته فلزات مورد کاربرد در صنایع مختلف میباشد. همچنین امکان ماشینکاری بالاو نیز اینکه به راحتی قابل بازیافت میباشد ما را در انتخاب این فلز به عنوان فلز برتر ترغیب می‌کند.
شرکتهای اصلی تولید کننده قطعات پزشکی، برای کنترل و کاهش هزینه‌های ساخت محصولات، به جای استفاده از متریالهای گران قیمت برای تولید تجهیزات جدید و فعلی خود، از آلومینیوم استفاده می‌کنند.
در ادامه به 10 نکته مهم اشاره می‌کنیم که برای تولید کنندگان اهمیت داشته و با توجه به آنها می‌توانند طراحی تجهیزات پزشکی خود را قبل از فرایند توسعه محصول، بهبود ببخشند تا به کمک آن، هزینه‌های کلی تولید و زمان مورد نیاز از مرحله ساخت تا عرضه به بازار را کاهش دهند.
برخی کاربرد های اصلی فلز آلومینیوم در تجهیزات پزشکی
- لوازم و امکانات دیالیز بیماران کلیوی
- انواع تجهیزات مانند عکس برداری بوسیله اشعه ایکس
- در ساخت انواع تخت بیمارستانی
- در ساخت انواع یونیت و صندلی دندانپزشکی
- در ساخت انواع ویلچیر ، واکر و برانکارد
10 نکته در ساخت تجهیزات پزشکی با آلومینیوم
1- تعیین هدف طراحی
طراحان موقع ساخت و توسعه تجهیزات جدید، باید درک کاملی نسبت به استفاده نهایی محصول داشته باشند تا این اطلاعات را در اختیار تولید کننده تجهیزات آلومینیومی بگذارند. هر چقدر یک تولید کننده درک و اطلاعات بیشتری در مورد استفاده نهایی یک محصول داشته باشد، راهنمایی بهتری در خصوص طراحی ساختاری ارائه خواهد کرد.
چون وقتی قرار بر این باشد که به جای متریالهای مختلف، از آلومینیوم استفاده شود، روشهای مختلفی برای برآورده‌سازی نیازهای طراحی به شکل مؤثر، کارآمد و مقرون به صرفه تر وجود دارند. به عنوان مثال فرمهای رولی پرچ شده را می‌توان با یک پروفیل آلومینیومی اکسترود شده جایگزین کرد که نتیجه آن افزایش استحکام و حذف هزینه‌های اتصال میباشد.
2- بررسی و طراحی دقیق پروفیل آلومینیومی
برای افزایش قدرت و استحکام، کاهش وزن یا مونتاژ راحت قطعاتی که باید به هم وصل شوند، طراحان باید دقیقاً در مورد ابعاد هر یک از قطعات و ویژگی آنها فکر کنند تا بتوانند موقع استفاده از آلومینیوم برای ساخت، بیشترین استفاده را ببرند.
به عنوان مثال اکستروژنهای آلومینیومی، نسبت استحکام به وزن بالایی از خود نشان می‌دهند یعنی می‌توان ضخامت آنها را تغییر داد یا تغییراتی در پروفیل ایجاد کرد تا وزن قطعات کمتر شود ولی در عین حال، استحکام کلی آن ثابت باقی بماند.
3- تعیین تلرانسهای بحرانی و غیر بحرانی
پروفیلهای اکسترود شده آلومینیومی را می‌توان طوری طراحی و تولید کرد که تا حد خاصی تلرانس داشته باشند یا اینکه تلرانس ابعادی استاندارد پیدا کنند.
طراحان باید از قبل دقیقاً مشخص کنند که کدام نوع تلرانس برای هر یک از قطعات یا قطعات اتصالی واقعاً مهم است تا براساس همان طراحی و تولید صورت گیرد. از طریق همکاری مستقیم با شرکتهای سازنده قطعات برای رسیدن به یک هدف طراحی مشخص، می توان فقط تلرانسهای CTF کاملاً درست را اعمال کرد تا زمان تولید کاهش پیدا کند.
4- شناخت کامل نسبت به قطعات اتصالی با توجه به ویژگی هر قطعه و مونتاژ نهایی
انطباق پذیری فرایند اکستروژن آلومینیوم باعث شده تا تبدیل به فرایندی ایده‌آل شود چرا که می‌توان هر نوع ویژگی را در آن دخیل کرد تا قطعات خیلی راحتتر به قطعات مکمل خود وصل شوند.
مثلاً اتصال قطعات با گیره امکان مونتاژ راحت و سریع، بدون نیاز به ابزارآلات خاص را امکان پذیر کرده است. ویژگیهای دیگری مثل شیارهای دم چلچله‌ای، سوراخهای بسته شدن پیچ یا شیارهای مارپیچ داخلی پیچ می‌توانند زمان اتصال قطعات مکمل را تا حد زیادی کاهش دهند. در نتیجه دقیق فکر کردن در مورد نیازها و منابع مونتاژ نهایی، در مرحله طراحی، به طراحان کمک زیادی می‌کند.
اگر ویژگیهای مهم از قبل مشخص شوند نه تنها به تسریع فرایند مونتاژ نهایی کمک می‌کند بلکه در توسعه شیوه‌های مونتاژ ارگونومیک و مطمئن نیز کمک خواهد کرد که مرحله‌ای بسیار مهم در ساخت تجهیزات پزشکی است.
5- شناخت نیازها و الزامات زیبایی محصول پیش
طراحان باید ظاهر پرداخت کاری شده قطعات آلومینیومی را مشخص کنند تا بتوانند براساس اهداف نهایی، بهترین روش تولید را انتخاب نمایند. طراحان باید با در نظر گرفتن پرداخت نهایی سطحی، طراحی خود را انجام دهند. موقع اکسترود کردن آلومینیوم، هر کدام از ویژگیهای سطحی یا نواحی مختلف می‌توانند اثرات خاصی روی سطوح بگذارند.
طراحان باید برای مخفی کردن اثراتی که روی آلومینیومهای اکسترود شده باقی می‌ماند، ویژگیهای سطحی مختلف مثل شیارها یا قسمتهای دالبری شده را در نظر بگیرند. حتی باید بسته‌بندی تجهیزات پزشکی ساخته شده با آلومینیوم هم در نظر گرفته شوند. بسته بندی مناسب برای جداسازی قطعات و آسیب نرسیدن به آنها در طی حمل و نقل، تضمین خواهد کرد که محصولات، کاملاً سالم به مقصد خواهند رسید.
6- طراحی باید قابلیت تولید در سطح صنعتی و تجاری داشته باشد
باید بهترین فرایند تولید را انتخاب کرد تا شما را به نزدیکترین فرم نهایی یا، فرم و شکل نهایی برساند. به همین دلیل باید با تأمین کننده‌ای همکاری داشته باشید که دقیقاً نیازهای تولید محصول شما را مشخص کند و بهترین روش تولید را پیشنهاد نماید.
7- بهترین آلیاژ آلومینیومی را برای فرایند تولید و کاربرد محصول انتخاب کنید
مهندسین طراح باید موارد قطعی و غیر قابل تغییر تجهیزات، نیازهای عملکردی، میزان مصرف سالانه تخمین زده شده و فرایندهای تولید محصول را کامل بشناسند تا بتوانند آلیاژ آلومینیومی ترجیحی خود را انتخاب کنند.
هر آلیاژی ویژگیهای خاص خود را دارد و برخی از آنها برای بعضی فرایندهای تولید نسبت به بقیه بهتر هستند. برخی آلیاژها سرعت اکستروژن بالاتری دارند، خمکاری برخی آلیاژها، راحتتر است و برخی هم نسبت به بقیه برای فرایندهای ماشینکاری سازگاری بیشتری دارند. انتخاب آلیاژ مناسب روی پرداخت نهایی سطح هم تأثیر زیادی می‌گذارد.
8- انتخاب بهترین شیوه پرداخت نهایی
قطعاتی که زیبایی ظاهری برای آنها اهمیتی ندارد را می‌توان به همان فرم خام و بدون پرداخت نهایی استفاده کرد. طراحان باید در نظر داشته باشند که گاهی اوقات بعد از انجام فرایندهای شیمیایی برای پرداخت نهایی مثل آندایزینگ و پوشش دهی با پودر، تلرانس این محصولات هم تغییر خواهد کرد چون در طی این فرایند، لایه‌ای با ضخامت مشخص به قطعات اضافه می‌شود.
به همین دلیل باید طراحان بدانند که هر کدام از شیوه‌های پرداخت نهایی چقدر روی شکل نهایی، تناسب و عملکرد آنها تأثیر می‌گذارند. گزینه‌های مختلف برای پرداخت نهایی قطعات براساس نیاز شما به بهبود خواصی مثل دفع گرما، مقاومت در برابر خوردگی یا سایش بررسی می‌شوند.
9- با ویژگیهای آلومینیوم آشنا باشید
آلومینیوم متریال برگزیده برای بسیاری از محصولات با کاربردهای مختلف میباشد. نه تنها آلومینیوم وزن سبکی دارد – حدود یک سوم وزن فولاد – بلکه روکش طبیعی سطحی آن یک لایه اکسید محافظتی است که آن را در برابر خوردگی مقاوم می‌کند.
رسانایی الکتریکی و گرمایی آلومینیوم تقریباً مشابه با فلز مس بوده و کاملاً بازیافت شدنی است و برای اینکار فقط به 5 درصد انرژی مورد نیاز برای تولید فلز اصلی اولیه نیاز است.
10- طراحی باید در جهت الزامات و قوانین استانداردهای مختلف باشد
موقع طراحی هر نوع تجهیزات پزشکی باید دقت کرد که اصول طراحی، منطبق بر الزامات و استانداردهای قانونی باشد. به عنوان مثال استاندارد و گواهینامه‌های RoHS و REACH به تولید کنندگان می‌گویند که باید نوع مواد مصرفی آنها در ساخت محصول کنترل شده باشد و سمی نباشند.
در هر صورت، چه برخی قوانین مثل RoHS استفاده از مواد خطرناک را منع کنند یا مثل REACH شما را ملزم به ثبت، ارزیابی، صدور مجوز و محدودیت مواد شیمیایی کرده باشند، باید با تأمین کنندگانی کار کنید که دانش و اطلاعات کامل در این زمینه دارند و به شما در این زمینه کمک خواهند کرد تا قوانین و الزامات را رعایت نمایید.
دیجی آلوم تامین کننده حرفه‌ای پروفیلهای آلومینیومی
دستیابی به نتایج مورد انتظار و تجهیزات مناسب در کوتاه‌ترین زمان ممکن با هزینه کاملاً رقابتی و مقرون به صرفه، همان چیزی است که ما به دنبال آن هستیم که معیاری برای سنجش موفقیت محسوب می‌شود.
تولید کنندگان اصلی تجهیزات پزشکی که آلومینیوم را نسبت به سایر فلزات ترجیح می‌دهند و در همان مراحل ابتدایی طراحی با تأمین کنندگان خود ارتباط کامل و حرفه‌ای برقرار می کنند می‌توانند هزینه‌های کلی فرایند تولید را به شدت کاهش دهند و کیفیت محصول را نیز بالا ببرند.
