Понятие о технологическом процессе 3 страница

Чугуны — сплавы железа с углеродом, содержащие углерода
более 2%. Для медицинского оборудования применяют чугуны с
содержанием углерода 2,6—2,9%.

Для отливок оснований стволов, кресел, крестовин, стоек и
т.п. применяют серые чугуны марок СЧ12-28, СЧ15-32, СЧ18-36
и СЧ28—40. Первая двузначная цифра в наименовании означает
предел прочности при растяжении (кгс/мм²), а вторая — при из-
гибе. Прочность чугуна зависит в основном от содержания крем-
ния. Чугун в 5 раз дешевле бронзы, что очень важно. Вследствие
невысокой стоимости, хороших литейных качеств, дающих возмож-
ность отливать детали самой сложной формы и высокой износо-
устойчивости, чугун находит широкое применение при изготовле-
нии изделий медицинской техники. Однако детали из чугуна (ры-
чаги, рукоятки) плохо переносят ударные нагрузки, поэтому для
их изготовления применяют так называемый ковкий чугун»
имеющий значительное сопротивление на разрыв (до 37 кгс/мм²).

Цветные металлы

Наибольшее распространение в изготовлении медицинских инст-
рументов и оборудования получили сплавы меди. Некоторое при-
менение имеют сплавы алюминия, магния, никеля и хрома.

Чистая медь имеет ряд ценных свойств, благодаря которым
она применяется в медицинских изделиях. Медь обладает высокой

пластичностью, легко штампуется, вытягивается, паяется, имеет
высокую тепло- и электропроводность, обладает малой окисляе-
мостью. Вследствие этого медь применяют в электроприборах, для
облицовки термостатов с водяной рубашкой, арматуры водо- и
парораспределения и т. д. Для инструментов, имеющих непосред-
ственный контакт с тканями организма, используют медь с нике-
левым покрытием из-за токсичности продукта ее коррозии — гид-
роокиси меди. Марка меди Ml, содержащая 99,9% меди, применя-
ется для изготовления гибких медицинских инструментов (гибкие-
зонды и ложки).

Весьма широко используются сплавы меди с цинком — латуни.
Для изготовления медицинских изделий применяют две марки ла-
туни: Л62 и ЛС59-1.

' Латунь Л 62 содержит около 62% меди (остальное цинк), весьма"
пластична в холодном состоянии и применяется для изготовления
стерилизаторов, бужей, дилататоров, катетеров, зондов, ватодер-
жателей. Она плохо обрабатывается на металлорежущих станках.

Латунь ЛС59-1 содержит в среднем 59% меди и 1% свинца (ос-
тальное цинк) и по своим механическим свойствам значительно
отличается от марки Л62. Она не так вязка, вследствие чего хо-
рошо обрабатывается на металлорежущих станках и поэтому
применяется главный образом для деталей, изготовляемых реза-
нием (точением). В частности, из латуни ЛС59-1 изготовляют ар-
матуру шприцев, канюли игл и трокаров и др.

Для предохранения от коррозии детали, изготовленные из лату-
ни, должны иметь антикоррозионное покрытие. Очень высокую
устойчивость против коррозии имеет сплав меди, с цинком (18—
22%), никелем и кобальтом (никель4-кобальт 13,5—16,5%), на-
зываемый нейзильбером и относящийся к специальным латуням.
Из нейзильбера изготовляют детали и инструменты, которые
должны обладать особо высокой устойчивостью против коррозии
(трахеотомические трубки, канюли, глазные ложки, зонды Воя-
чека и пр.).

В последние годы для производства медицинских изделий широ-
кое применение находят алюминий и его сплавы. Как извест-
но, чистый алюминий имеет плотность, почти в 3 раза меньшую,
чем железо, и низкую температуру плавления — почти вдвое
меньшую, чем у чугуна (657°С). Алюминий очень пластичен. Чи-
стый алюминий вследствие его малой прочности применяют срав-
нительно редко; он служит основой алюминиевых конструкцион-
ных сплавов. Широкое применение получил дюралюминий (твер-
дый алюминий).

Дюралюминий представляет собой сплав алюминия с
медью, марганцем, магнием, кремнием и железом. Предел прочно-
сти дюралюминия в 4 раза выше, чем алюминия. Алюминий обла-
дает высокой антикоррозионной устойчивостью, так как покрыва-
ется тонким слоем окиси, предохраняющей его от дальнейшей кор-
розии. Однако алюминий нестоек по отношению к щелочным рас-
творам и быстро разрушается, вследствие чего он не может быть

Применен ДЛЯ МеДИЦИНСКИХ ИЗДеЛИЙ, ПОДВергаЮЩИХСЯ МОЙКе И ДЄЗ'

3'

инфекции в растворах, содержащих щелочи и гидрокарбонат нат-
рия. Дюралюминий еще менее устойчив против коррозии, однако
используется для изготовления деталей медицинского оборудова-
ния. Для увеличения устойчивости алюминия и дюралюминия
против коррозии применяют анодирование. Анодированный алю-
миний хорошо выдерживает даже дезинфекцию кипячением. Алю-
миний и его сплавы никелируют и хромируют.

Для изготовления медицинской аппаратуры применяют еще один
ценный сплав алюминия — силумин, который представляет со-
бой сплав алюминия с кремнием. Сплав очень хорошо льется и ис-
пользуется главным образом для изготовления деталей сложной
формы, но небольшой массы.

Для изготовления медицинских изделий применяют также бла-
городные металлы — серебро и платину. Серебро использу-
ют для изготовления отдельных видов офтальмологических инст-
рументов, из платины делают некоторые иглы.

Следует упомянуть также тантал и виталиум, которые на-
ходят все более широкое применение в изготовлении медицинских
изделий. Тантал с небольшой примесью ниобия широко использу-
ют как шовный материал в виде скобок для сшивающих аппара-
тов. Тантал совершенно нейтрален по отношению к тканям орга-
низма. Из виталиума изготовляют гвозди для внутрикостного
штифтования. Следует отметить, что в последние годы вместо
тантала и виталиума нашел применение специальный прецезион-
ный сплав 40КХНМ, обладающий исключительно высокой проч-
ностью (е_в до 270 кгс/мм²). Проволока из этого сплава диаметром
1 мм может выдержать нагрузку до 200 кгс. Сплав состоит из ко-
бальта (40%), хрома (20%), никеля (16%), молибдена (7%),
марганца (2%) и железа (15%).

Титан и титановые сплавы находят все более широкое
применение для изготовления медицинских инструментов и прибо-
ров вследствие исключительно высокой коррозионной стойкости, в
том числе в биосредах.

Титан — легкий (плотность 4,5 г/см³) тугоплавкий металл с точ-
кой плавления около 1665 °С. Вредными примесями для него яв-
ляются кислород, азот и углерод. Чистый титан получить весьма
трудно. Технический титан выпускают двух марок: ВТ1-00 (99,53%
титана) и ВТ1-0 (99,42% титана). Последнюю марку применяют
для изготовления некоторых инструментов (зеркала для детской
хирургии, глазные инструменты). Титан амагнитен, поэтому, не-
смотря на дороговизну, его применение оправданно при изготов-
лении амагнитных инструментов для микрохирургии. Недостатком
является невысокая прочность титана (^=40—55 кгс/мм²). По-
этому чаще применяют сплав титана с алюминием ОТ-4, содержа-
щий 4,25% алюминия и 2,4% марганца, который имеет предел
прочности gb — 90 кгс/мм².

Сплав ВТ5-1, содержащий 5% алюминия и 2,5% олова и имею-
щий ав до 95 кгс/мм², применяют для наборов инструментов, пред-
назначенных для соединения костей. Еще более прочные сплавы
титана (ВТ14), имеющие предел прочности более 100 кгс/мм², т. е.

обладающие прочностью стали, содержащие алюминий (5%), мо-
либден (3%) и ванадий (1%), используют для изготовления за-
жимных инструментов для микрохирургии.

Инструменты из титана и его сплавов не нуждаются в покры-
тиях, однако блестящую поверхность титановым инструментам
придать трудно и они оксидируются, покрываясь тонкой оксидной,
пленкой, чаще золотисто-зеленого цвета.

Состояние материала, в котором он поставляется предприятию-
изготовителю, называют состоянием поставки. Металл
поставляют в виде прутков, полос и профилей различной конфигу-
рации поперечного сечения, листов, лент, проволоки, труб (сталь,
бронза, латунь, алюминий) чушек-слитков (чугун, бронза).

Чтобы получить из материала изделие или его составную часть
(деталь), необходимо прежде всего осуществить формообра-
зование— придать изделию нужную форму и размеры. Формо-
образование может быть осуществлено различными методами:
литьем, ковкой, штамповкой, прессованием, механической обра-
боткой, экструзией (трубчатые изделия), волочением, прессовани-
ем с выдувкой (стекло, пластмассы) и др. Изделию должны быть
приданы затем необходимые свойства, например прочность, что
чаще всего достигается термической обработкой; поверхность из-
делия должна быть хорошо отделана, <чтобы придать ему товарный
вид. Часто отделку осуществляют после покрытия изделия слоем
металла, краски, лака, которые предохраняют основной материал
от порчи. Это особенно важно для медицинских изделий, которые
в процессе эксплуатации проходят санитарную обработку, пред-
стерилизационную очистку и стерилизацию, т. е. подвергаются дей-
ствию агрессивных сред.

Если изделие состоит из нескольких или многих деталей, оно
проходит процесс сборки: все детали изделия соединяют между
собой.

Таким образом, процесс изготовления изделия, называемый тех-
нологическим процессом, состоит чз ряда технологических опера-
ций. После каждой операции технологического процесса изделие
или его детали проходят проверку качества изготовления. По
окончании сборки и отделки готовые изделия проходят контроль
функционирования (проверка работоспособности).

Методы формообразования- В табл. 3 приведены наиболее часто
применяемые способы формообразования. Формообразование горя-
чими методами металла и пластмасс (литье, ковка, штамповка,
прессование) обычно осуществляют в форме (литьевая форма из
земли или металла, штамп, пресс-форма), после извлечения из ко-
торой изделие имеет заусенцы, облой или грат, появляющиеся
вследствие проникновения материала в зазор между половинками
формы. Эти излишки материала удаляют механическим способом:
слесарной обработкой напильником, обработкой на металлоре-
жущих станках или абразивным кругом с помощью специальных

Таблица 3. Методы формообразования изделий в массовом и серийном
производстве

Дата добавления: 2015-04-30