Precizie la nivel-micron: dezvăluirea procesului de fabricație al vârfului acului de perfuzie V3

Performanța remarcabilă a acului de perfuzie V3 (fabricat de Manners Technology) este înrădăcinată într-un sistem de proces de fabricație care integrează procesare mecanică de înaltă-precizie, manipulare avansată a materialelor și control strict al calității. De la o singură bară de oțel inoxidabil până la un ac fiabil și precis, procesul de producție este o artă de fabricație la scara micronului.
Călătoria de producție începe cu materiale de-bara de înaltă precizie. Barul de oțel inoxidabil 304 selectat are toleranță la diametru, dreptate și granulație care trebuie selectate cu atenție pentru a asigura stabilitatea prelucrării ulterioare. Unul dintre procesele de formare de bază este prelucrarea strungului cu cap glisant (Sliding Headstock Lathe), care utilizează în mod special modelul Japanese Citizen Cincom L12-1M7. Acest tip de mașină este cunoscut și sub denumirea de „strung de tip elvețian-”, caracterizat prin faptul că cutia axului poate aluneca longitudinal (mișcare pe axa Z), în timp ce scula este fixă. Este deosebit de potrivit pentru prelucrarea pieselor subțiri ale arborelui. La prelucrarea bazei hexagonale a pinului V3, materialul barei este rotit cu viteză mare și împins înainte. Uneltele multiple efectuează operații simultane, cum ar fi rotirea cercului exterior, frezarea hexagonului și filetarea sub controlul programului de control numeric. Citizen Cincom L12-1M7 poate atinge o precizie de dimensiune de ± 0,01 mm și o toleranță de unghi de ± 0,1 grade, cu o rugozitate a suprafeței de Ra < 0,4 μm. Acest nivel de netezime reduce frecarea în timpul angajării filetului, asigurând o instalare lină și etanșare fiabilă cu interfața robotului de injecție.
Modelarea părții vârfului acului se bazează pe tehnologia de swaging. Prelevarea este un proces de formare fără așchii care utilizează două sau patru matrițe pentru a efectua forjare radială de-frecvență înaltă, de amplitudine mică-la capetele tuburilor sau tijelor rotative sau staționare, reducându-le diametrele și modificându-le formele. Mașina de presărare rotativă cu două-format folosită de Manners Technology forjează treptat capătul tubului de oțel inoxidabil într-un vârf de ac cu o structură conică specifică și găuri duble-prin mișcarea radială alternativă a matrițelor. În comparație cu găurirea prin prelucrare tradițională, ștergerea este un proces de formare la rece care permite fibrelor metalice să curgă continuu de-a lungul formei, nu numai că crește densitatea și rezistența materialului, dar și evitând bavurile și micro-fisurile care pot fi produse în timpul prelucrării. Prin controlul precis al frecvenței de forjare, al vitezei de avans și al profilului matriței, pot fi produse vârfuri de ac consistente, cu găuri interioare netede și grosime uniformă a peretelui.
Pentru a conecta baza hexagonală de{0}}înaltă precizie cu vârful acului forjat-filat, este necesară o tehnică de sudare care să asigure rezistența fără a deteriora proprietățile materialului. Sudarea cu laser demonstrează avantaje semnificative în acest sens. Raza laser este focalizată pe un punct foarte mic (până la scara de 0,1 mm), cu o densitate de energie extrem de mare. Poate topi instantaneu (în milisecunde) metalul local și să formeze un bazin topit. În comparație cu sudarea tradițională cu arc, sudarea cu laser are un aport de căldură foarte scăzut și o zonă afectată de căldură foarte îngustă. Aceasta înseamnă că foarte puțină căldură este transferată la bază și la vârful acului în timpul procesului de sudare, prevenind eficient probleme precum creșterea granulelor, deformarea sau reducerea coroziunii (sensibilizarea) oțelului inoxidabil din cauza supraîncălzirii. Cusătura de sudură formată prin sudarea cu laser are un raport mare adâncime-la-lățime, rezistență ridicată și aspect neted și aproape nu este necesară șlefuirea ulterioară, menținând integritatea și estetica produsului.
După sudare, corpul acului intră în etapa de finisare a suprafeței. Electro-lustruirea (Electropolishing) este tușa finală. Piesa de prelucrat este plasată ca anod într-o soluție specifică de electrolit și apoi electrizată. După aceea, densitatea de curent la proeminențele microscopice de pe suprafață este mai mare, iar viteza de dizolvare a metalului este mai rapidă, obținându-se un efect de nivelare. Electro-lustruirea efectuată în conformitate cu standardul ASTM B912 poate îndepărta aproximativ 2-3 micrometri din materialul de suprafață, eliminând complet zgârieturile microscopice, bavurile și impuritățile încorporate lăsate de forjare prin strunjire sau filare. Rezultatul este o suprafață netedă-oglindă, cu energie de suprafață extrem de scăzută. Acest lucru nu numai că îmbunătățește rezistența la coroziune, dar și mai important, suprafața ultra-netedă reduce în mod semnificativ reziduurile lichide, ceea ce înseamnă o curățare mai aprofundată și riscuri mai mici de contaminare încrucișată pentru industria alimentară care trebuie să schimbe frecvent materialele injectate.
Urmează îndeaproape pasivarea chimică (Pasivarea). Piesa de prelucrat este scufundată în soluție de acid azotic sau acid citric, unde, prin reacții chimice, particulele de fier liber expuse la suprafață din cauza prelucrării mecanice sunt dizolvate, permițând expunerii mai multor suprafețe de aliaj bogat-crom. În aer, cromul se combină rapid cu oxigenul pentru a forma o peliculă de pasivare a oxidului de crom subțire, dar extrem de densă și stabilă. Acest film este sursa fundamentală a rezistenței la coroziune a oțelului inoxidabil 304. După un tratament de pasivare sistematică, acul de injectare V3 poate rămâne strălucitor și nou chiar și atunci când este expus la sucuri acide, săruri sau diverși aditivi alimentari pentru o perioadă lungă de timp, fără a rugini.
În cele din urmă, după curățarea cu ultrasunete cu mai multe-sloturi pentru a elimina toate reziduurile de la procesare și tratament chimic, fiecare ac trebuie să fie supus unor teste funcționale, cum ar fi inspecția lupei, inspecția dimensiunii și testarea etanșeității la aer înainte de a fi introdus într-un ambalaj rezistent la praf și umiditate-. Întregul proces de fabricație, de la programarea codului CNC până la inspecția finală a calității, se află în cadrul sistemului de management al calității dispozitivelor medicale ISO 13485, asigurând controlabilitatea procesului și trasabilitatea rezultatelor. Tocmai această serie de procese de interconectare, căutarea-de-perfecțiune precizie este cea care stabilește în comun baza de performanță stabilă și fiabilă a acelor de perfuzie V3 în mediul industrial solicitant.