ورق استیل 304 در ساخت تجهیزات پزشکی

  1. ورق استیل
  2. ورق استیل 304 در پزشکی
ورق استیل 304 در پزشکی

ورق استیل 304 کاربردهای گسترده ای در صنعت دارد. یکی از رایج ترین مصارف این گرید تجهیزات و لوازم پزشکی است.

کاربرد ورق استیل 304 در ساخت تجهیزات پزشکی

کاربردهای پزشکی ورق استیل 304

بدیهی است که تجهیزات پزشکی می بایست تحت معیارهای سختگیرانه ای ساخته شوند. در دنیای امروز شکایت های ناشی از قصور پزشکی رو به افزایش است. تجهیزات پزشکی همچون ایمپلنت ها که در بدن انسان به کار برده می شوند نباید مشکلی برای بدن ایجاد کنند. از این رو مبحث انتخاب مواد یکی از چالش برانگیز ترین مسائل پیش روی طراحان و تولیدکنندگان لوازم پزشکی بوده است. لوازم پزشکی کاربردهای گسترده ای داشته و در ابعاد و اندازه های مختلفی تولید می شوند. جهت تولید لوازم پزشکی آلیاژهای مختلفی مورد ارزیابی و آزمایش قرار گرفته اند. در این بین فولادهای زنگ نزن و به ویژه استنلس استیل 304 به طور گسترده در ساخت تجهیزات پزشکی مورد استفاده واقع شده اند.

ورق استیل 304 ویژگی های مورد استفاده در ساخت لوازم پزشکی

ورق استیل 304 به عنوان یکی از مناسب ترین مواد جهت ساخت انواع تجهیزات پزشکی در سرتاسر دنیا مورد توجه می باشد. این نوع استنلس استیل، معروفترین و متداولترین گرید آلیاژی در بین انواع فولادهای زنگ نزن می باشد که در تمام دنیا مورد استفاده است. هیچ گریدی در بین استنلس استیل ها به اندازه ورق استیل 304 کاربردهای متنوع نداشته و در اشکال و سطوح پایانی مختلف تولید نمی شود. ورق استیل 304 ویژگی های منحصر به فردی را از نقطه نظر رقابت قیمتی نیز ارائه می کند، به گونه ای که آن را به گزینه ای منطقی برای ساخت تجهیزات پزشکی مبدل می سازد.

ترکیب شیمیایی ورق استیل 304

ترکیب شیمیایی ورق استیل 304 جهت بکارگیری در کاربردهای پزشکی

ترکیب شیمیایی ورق استیل 304
 

C

(max)

Mn

(max)

Si

(max)

P

(max)

S

(max)

Cr Ni

N

(max)

ورق استیل 304  0.07 2  ;0.75 0.045 0.015 18-19.5 8-10 0.1


مقاومت بالا در برابر خوردگی و میزان پایین کربن از جمله عواملی هستند که منجر به بکارگیری ورق استیل 304 نسبت به دیگر فولادهای زنگ نزن شده است. اطیمنان از اینکه تجهیزات پزشکی با بافت بدن سازگار بوده و با مایعات بدن واکنش نمی دهد از دیگر عوامل انتخاب این گرید جهت ساخت تجهیزات بیمارستانی بوده است.

خواص مکانیکی ورق استیل 304 برای کاربردهای پزشکی

ورق استیل 304 نه تنها استحکام بالایی دارد بلکه بدون اینکه نیاز به عملیات آنیل داشته باشد می تواند تحت فرایندهای شکل دهی همچون کشش عمیق قرار گیرد. همین ویژگی منجر شده تا در ساخت سینک و بسیاری از ظروف توخالی همچون کاسه و قابلمه مورد استفاده قرار گیرد.

تجهیزات استیل

خواص مکانیکی ورق استیل 304

 

خواص مکانیکی ورق استیل 304

YS

(MPa)

 

UTS

(MPa)

 

EL

(%)

 

Hardness

Brinell

(HB ) max

Rocwell B

(HR B) max

250 540 45 201 92

انواع گریدهای ورق استیل 304 شامل H 304، L 304 و 304 می باشد که بسته به نوع کاربرد هر کدام از این گریدها استفاده می شوند. بکارگیری گریدهای 304 و L 304 بیشتر است. ورق استیل L 304 نسخه کم کربن فولاد 304 است که معمولا در شرابط سنگین و جاهایی که به جوشکاری با استحکام بالا نیاز است بکارگیری می شود. به همین دلیل این گرید در ساخت تجهیزات پزشکی در مواردی که احتیاج به خواص جوشکاری است به کار می رود تا بتواند در برابر تنش ها و فشارهای طولانی مدت مقاومت کند.
ورق استیل L 304 در کاربردهای برودتی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. این بدین معناست که می تواند در جایی که لازم است که دستگاه ها در شرایط سرمای شدید و بسیار بالا کار کنند نیز کاربرد داشته باشد. در محیط های بسیار خورنده مقاومت بیشتری در برابر خودگی بین دانه ای نسبت به گریدهای دیگر از خود نشان می دهد.
ترکیبی از استحکام تسلیم پایین و الانگیشن بالا به این معناست که استنلس استیل 304 می تواند بدون نیاز به عملیات آنیل تحت فرایندهای شکل دهی در حالت سرد به محصول نهایی با اشکال پیچیده تیدبل شود.
اگر تجهیزات پزشکی نیاز به سختی و استحکام بالاتر داشته باشند می توان با اعمال کار سرد روی ورق استیل 304، آن را سخت کرد. گریدهای L 304 و 304 در شرایط آنیل شده بسیار شکل پذیرند و می توانند تحت فرایندهای شکل دهی به محصول نهایی تبدیل می شود. با این حال ورق استیل 304 به سرعت سخت می شود و ممکن است برای افزایش داکتیلیته به عملیات آنیل بیشتری نیاز داشته باشد.

کاربردها ی پزشکی ورق استیل 304

ورق استیل 304 به طور گسترده در طیف عظیمی از صنایع مورد استفاده قرا می گیرد. در صنعت ساخت تجهیزات پزشکی نیز در جایی به کار می رود که مقاومت به خوردگی بالا، شکل پذیریی، استحکام، دقت تولید و اطمینان از بهداشتی بودن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
بکارگیری ورق استیل 304 در ساخت تجهیزات پزشکی با مزیت هایی همراه است که شامل موارد زیر است:
تنوع مصرف و کاربرد می تواند برای ساخت انواع تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار گیرد. صرفه جویی در هزینه های اقتصادی (پایین آمدن قیمت مواد خام) را به همراه دارد.
ضد زنگ بودن این ویزگی خطر عفونت ناشی از زنگ زدگی و دیگر نقایص سطحی که ناشی از اکسیداسیون می باشد را کاهش می دهد.
مقاومت بالا در برابر خوردگی
قابل بازیافت بودن
آنتی باکتریال بودن
لکه دار نشدن-به همین دلیل به راحتی تمیز می شود و می تواند در حوزه پزشکی بارها مورد استفاده قرار گیرد.
غیرمغناطیسی بودن مناسب جهت بکارگیری در اتاق عمل و یا ایمپلنت های داخل بدن
مقاومت به حرارت بالا
ورق استیل 304 فولادی است که وقتی بک بار تحت کارسختی قرار گرفت شکل خود را حفظ می کند.

ورق استیل در ساخت تجهیزات جراحی

در کاربردهای مرتبط با جراحی گریدهای خاصی از استنلس استیل ها همچون ورق استیل 316 و L 316 مورد استفاده قرار می گیرند. این فولاد با دارابودن عناصر آلیاژی همچون کروم، نیکل و مولیبدن ویژگی های منحصر به فردی به دانشمندان ساخت تجهیرات پزشکی و جراحان ارائه می دهد. در ادامه با نقش عناصر آلیاژی در ساختار استنلس استیل 316 بیشتر آشنا می شویم.
کروم: مقاومت در برابر خوردگی و خراشیدگی را افزایش می دهد و از این رو جهت تمیز کردن و استریل شدن عالی است.
نیکل: وجود این عنصر در ساختار استنلس استیل منجر به ایجاد یک سطح صاف و صیقلی می شود. این امر برای افزایش دقت و کیفیت در ماشین کاری و بهداشتی بودن بسیار حائز اهمیت است.
مولیبدن: سختی بالایی پس از فرم دهی آلیاژ در ماده ایجاد می کند و برای ساخت چاقوهای جراحی بسیار مناسب است.
توجه داشته باشید در برخی موارد نادر ممکن است سیستم ایمنی بدن (چه از نظر پوستی و چه از نظر سیستماتیک بدن) واکنش نامطلوبی به نیکل موجود در فولادهای زنگ نزن نشان دهد. در چنین مواردی ممکن است از آلیاژهای تیتانیم به عنوان جایگزین فولادهای زنگ نزن استفاده شود. البته تیتانیم قیمت گران تری نسبت به فولادهای زنگ نزن دارد. برای ایمپلنت های موقت از فولاد زنگ نزن استفاده می شود و برای ایمپلنت دائمی از تیتانیم استفاده می شود.

ورق استیل


به طور کلی عمده ترین کاربردهای استنلس استیل ها در ساخت تجهیزات پزشکی به شامل موارد زیر است:
ساخت لوله از استنلس استیل
ایمپلنت ( عمدتا از ورق استیل L 316 و 316 استفاده می شود)
دریچه های قلب مصنوعی (عمدتا از ورق استیل L 316 و 316 استفاده می شود)
;فیکس کننده های استخوان
مندرلس (نوعی ابزار)
ظروف شیمیایی / ظروف زباله های خطرناک
انواع سیم
کیورت ها (ابزار جراحی curettes)
پیچ ها، پروتزها و صفحات
سوزن و سرنگ های طبی
سنسورهای مورد استفاده در جراحی
نازل اسکوپ گوش (در زمینه گوش و حلق و بینی)
سینک/ ظروف/ سینی/چاقو