의료 산업에서 가장 중요한 금속

오늘날 의료 기기 계약 제조는 호황을 누리고 있는 산업입니다. 의료기기는 환자의 회복에 영향을 줄 수 있으므로 부식의 위험이나 주변 환경의 영향을 받지 않고 장기간 정상 작동할 수 있도록 특정 금속으로 제작됩니다.

의료 환경에서 사용되는 의료 제품 또는 기타 장비의 개발자라면 제조 재료를 신중하게 선택해야 합니다. 일반적으로 가장 높은 강도와 ​​내구성이 요구되는 응용 분야의 경우 금속은 일반적으로 플라스틱이나 기타 재료보다 선택되며, 특히 큰 기계적 응력을 견디는 도구에 사용되거나 교체 조인트로 사용될 때 특히 그렇습니다.

또한, 순수한 기계적 특성 외에도 의료 환경에서 사용되는 금속은 대부분의 다른 제품이 충족할 수 없는 특정 표준도 충족해야 합니다. 예를 들어, 인간 조직이나 체액이 있는 경우에는 독성이 없어야 할 수도 있습니다. 또는 세제 및 알코올과 같은 세척 화학 물질에 저항해야 할 수도 있습니다. 무독성일 뿐만 아니라 임플란트에 사용되는 금속은 비자성 및 비부식성이어야 합니다.

이러한 재료의 차이점과 각 금속이 제공하는 다양한 가능성을 이해하면 설계자는 응용 분야에 적합한 등급 또는 합금을 선택할 때 어느 정도 자유로워집니다. 오늘날 의료 기기 및 이식형 기기 제조업체는 다양한 유효 금속 중에서 선택할 수 있습니다.

이 기사에서는 의료 기기 제조에 적합한 재료를 연구합니다. 몇 가지 일반적인 금속과 금속 합금이 없어서는 안될 필수품이 되었습니다.

스테인리스 스틸

금속 부품을 의료 기기 디자인에 통합하라는 지시를 내릴 때 일반적으로 300 시리즈 스테인리스 스틸 중 하나를 선택합니다.

이 합금은 실제로 비 부식성입니다. 반사에서 무광까지 다양한 표면 마감재를 제조할 수 있습니다. 우수한 기계적 및 물리적 특성을 제공합니다. 냉간 성형하거나 다른 부분으로 가공하는 것이 더 쉽습니다.

스테인리스 스틸 합금은 17%~25%의 크롬과 8%~25%의 니켈로 구성됩니다. 크롬의 존재는 합금 표면에 연구, 접착 및 보이지 않는 크롬 산화물 피막을 형성함으로써 스테인리스 스틸의 일부 내식성을 제공합니다.

스테인리스 스틸은 다양한 유형의 의료 기기에 이상적인 소재입니다. 무독성, 비부식성, 내구성이 있으며 매우 미세한 표면까지 연마하여 쉽게 청소할 수 있습니다.

의료용 임플란트 및 바디 피어싱에 사용되는 가장 일반적인 유형의 스테인레스 스틸은 내식성이 높은 316 및 316L입니다. 이것은 혈액의 부식이 감염과 사망을 유발할 수 있기 때문에 중요합니다. 많은 사람들은 또한 니켈에 알레르기 반응을 보입니다. 따라서 저니켈 스테인리스강을 대체할 수 있습니다.

대부분의 수술 도구는 440 스테인리스 스틸로 만들어집니다. 316만큼 부식에 강하지는 않지만 탄소 함량이 높기 때문에 열처리를 통해 절삭 공구의 매우 날카로운 모서리를 만들 수 있습니다.

또한 핀셋, 핀셋, 지혈기 및 기타 수술 도구에도 사용할 수 있으며 내구성이 있고 세척 및 소독이 용이해야 합니다. 또한 혈관 내 스텐트에 스테인리스 스틸 메쉬를 사용하기도 합니다.

티타늄

일반적으로 사용되는 금속 재료 중 티타늄은 의료 기기 제조에 가장 많이 사용되는 금속 중 하나입니다. 내복용 의료기기 외에 외과용 기구, 치과용 기기, 정형외과용 기기 등 외용 기기의 제조에도 사용됩니다. 순수 티타늄은 가장 비활성이며 가장 비싸며 일반적으로 초고신뢰성 부품 또는 수술 후 환자에게 남은 부품에 사용됩니다. 티타늄은 이제 스테인리스 스틸의 일반적인 대체 물질이며 뼈 지지대 및 뼈 대체물을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 스테인리스 스틸만큼 강하고 내구성이 강하고 무게가 가볍고 생체 적합성이 뛰어납니다. 여기에는 관절 교체, 심박 조율기 캔 및 기타 금속 임플란트가 포함됩니다.

의료 기기 제조에 특별히 사용되는 의료용 티타늄 합금이 있습니다. 티타늄 6AL4V ELI 및 티타늄 6AL4V는 4% 바나듐과 6% 알루미늄으로 구성된 합금입니다. 티타늄 합금은 인체와 조화롭게 결합되어 의료기기 제조에 매우 적합합니다. 티타늄 합금도 여러 천공으로 만들 수 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

의료 기기에 사용되는 다른 유형의 티타늄에는 특정 의료 기기 제조업체에서 사용하는 특수 등급인 Gr.23 및 Gr.5가 있습니다. Ti-6AL-4V ELI 및 Ti-6AL-4V는 주로 높은 내파열성 때문에 치과 임플란트 및 치과 장비 제조에 일반적으로 사용됩니다.

구리티타늄은 세균에도 강하고 세균에 노출되어도 오염 걱정이 없고 방사선을 방출하는 장비와 함께 안전하게 사용할 수 있어 수술용 장비로 적합합니다.

알루미늄

알루미늄은 몸에 직접 닿는 경우는 거의 없지만 가볍고 강하고 부식에 강해야 하는 다양한 지지 장비에 많이 사용됩니다. 예로는 침대 프레임, 휠체어, 지팡이, 정형외과용 스텐트 및 정맥용 스텐트가 있습니다. 원시 알루미늄은 녹이 슬거나 산화되기 쉽기 때문에 알루미늄 부품은 일반적으로 내구성을 향상시키기 위해 도색하거나 양극 산화 처리해야 합니다.

니오븀

니오븀은 오늘날 의료 장비에 사용되는 내화성 특수 금속 중 하나입니다. 니오븀은 매우 불활성이며 생체 적합성입니다. 높은 열전도도, 높은 전기전도도와 같은 가치 있는 특성 외에도 박동조율기의 작은 부품을 만드는 데 자주 사용됩니다. 탄탈륨은 다공성이 높은 내화성 금속으로 골 성장을 촉진하고 이에 부착되어 골이 있는 상태에서 임플란트에 사용할 수 있습니다. 이 재료는 진단용 마커 테이프에도 사용됩니다. 그러나 원소의 가격과 희소성으로 인해 탄탈륨은 복합 재료로 자주 사용됩니다.

텅스텐

텅스텐은 또한 최소 침습 복강경 및 내시경 절차를 수행하는 데 사용되는 튜브와 같은 의료 장비의 일부이기도 합니다. 기계적 강도를 제공하는 것 외에도 텅스텐은 주로 형광 검사 응용 분야에서 방사선 불투과성이 필요한 곳에서 사용할 수 있으며 텅스텐의 밀도는 납의 밀도보다 크며 방사선 차폐에 대한 환경적으로 무해한 납 대용품으로도 사용할 수 있습니다. 자료.

니티놀

니티놀은 니켈과 티타늄의 조합으로 만들어진 합금입니다. 이 금속은 초탄성 특성으로 인해 응력이 가해질 때 가역적인 방식으로 반응합니다. 형상 기억은 니티놀이 특정 온도에서 변형을 일으키고 변형 온도 이상의 온도에 노출되면 원래 모양을 회복하는 능력을 나타내는 데 사용되는 용어입니다.

큰 변형을 견딜 수 있는 능력으로 인해 Nitinol은 의료 장비 설계 및 엔지니어링에 이상적인 재료로 널리 사용됩니다. 이 금속을 사용하여 만든 일부 의료 기기에는 생검 기기 및 작은 잡는 도구와 같은 도구가 포함됩니다. 쉽게 확장하고 넓은 영역으로 확장할 수 있는 의료 도구 제조에 이상적입니다.

독특한 성능과 가벼운 무게 특성으로 인해 Nitinol은 스테이플, 심장 판막 도구, 복합 스페이서 장치, 뼈 고정 장치, 심장 판막 장치 및 다양한 임플란트와 같은 생의학 응용 분야 제조에 매우 적합합니다.

또한 유방 종양 국소화를 위한 국소화 마커 및 진단 라인을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 장치는 유방암의 진단 및 치료에 덜 침습적이기 때문에 선호됩니다.