متریال های مورد استفاده برای تولید ابزار جراحی

استیل ضد زنگ وکارایی آن برای تولید ابزار جراحی

استیل ضد زنگ( به عنوان فولاد inox شناخته می شود) یکی از رایج ترین آلیاژهای فلزی است که در ساخت ابزار جراحی استفاده می شود.استیل آستنیتی 316، همچنین به عنوان "فولاد جراحی" شناخته می شود، نوعی از فولاد ضد زنگ است که معمولا در ابزار پزشکی استفاده می شود. از آنجایی که استیل ضد زنگ می تواند تا دمای 400 درجه سانتی گراد مقاومت کند، می توان آن را به راحتی در اتوکلاو در دمای 180 درجه سانتی گراد استریل کرد. همچنین این مزیت را دارد که تقریباً به اندازه استیل کربنی قوی و بادوام است. ما احساس می کنیم این پنج دلیل توضیح می دهد که چرا بخش های پزشکی به فلز فولاد ضد زنگ برای ابزارهای جراحی اعتماد دارند.
1.قادر به تحمل دمای بالا
به دلیل فرآیند استریلیزاسیون، ابزار جراحی از دمای بالایی عبور می کنند. روش استریلیزاسیون شامل سرکوب بخار داغ در دمای 121 درجه به مدت حداقل نیم ساعت می باشد. همانطور که قبلا ذکر شد استیل ضد زنگ می تواند دمای بیش از 400 درجه سانتیگراد را تحمل کند. کارشناسان پیشنهاد می‌کنند بعد از استریل‌سازی مکرر ابعاد ابزار را تغییر دهید تا عملکرد روانی داشته باشد.

2.نگهداری
پزشکان و جراحان به ابزاری نیاز دارند که در هر عملی دقیق باشد. فرسودگی و پارگی اثر ابزار را کاهش می دهد، که ممکن است در نهایت بر بیمار تأثیر بگذارد. در نتیجه، استیل ضد زنگ آلیاژی با ماندگاری طولانی است که احتمال سایش و پارگی کمی دارد.

3.مقاوم در برابر خوردگی و حرارت
ابزارهای جراحی به طور مرتب با مایعات بدن مانند چرک و خون در تماس هستند. این مایعات حاوی کلرید هستند که به سرعت دستگاه را خورده می کند. خوب، داشتن سازهای استیل ضد زنگ در چنین مواقعی نجات دهنده می شود. این ابزارها احتمالاً شسته می شوند تا مایعات بدن از آنها خارج شود. بنابراین آب ممکن است حاوی مواد معدنی خاصی باشد که می تواند باعث ایجاد لکه و خوردگی شود. در اینجا ابزارهای ساخته شده از تیتانیوم و فولاد مانند یک طلسم عمل می کنند و دوام و نگهداری کم را ارائه می دهند.
4.زیست سازگاری
زیست سازگاری یک ماده با بافت زنده را توصیف می کند. بنابراین اگر این ماده زیست سازگار باشد، هنگام قرار گرفتن در معرض مایعات بدن واکنشی نشان نمی دهد. وجود 10 درصد کروم در فولاد تضمین عدم واکنش به مواد سمی و آلرژیک را می دهد.

5.تثبیت شکستگی
آلیاژهای استیل  ضد زنگ به مراتب سخت‌تر از استخوان هستند و سابقه طولانی در دوام بودن به اندازه کافی برای بازیابی دارند. علاوه بر این، به دلیل سطح صاف ایجاد شده توسط پولیش الکتریکی، استیل ضد زنگ نسبتاً مقرون به صرفه است و از نظر بیولوژیکی به خوبی تحمل می شود. همچنین دارای مزیت انعطاف پذیری کافی برای شکل دادن به صفحه بدون ترک خوردن است. در اکثر انواع شکستگی ها و مکان های آناتومیک، استیل ضد زنگ الکترو پولیش شده دارای سابقه بالینی قوی است.
 

استیل ضد زنگ 316 چیست؟

گرید 316 یک آلیاژ محبوب استیل  ضد زنگ با محدوده ذوب 2500 درجه فارنهایت تا 2550 درجه فارنهایت (1371 درجه سانتیگراد تا 1399 درجه سانتیگراد) است. به عنوان یک آلیاژاستیل  ضد زنگ آستنیتی، دارای ویژگی هایی مانند استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و غلظت بالای کروم و نیکل است. این آلیاژ دارای استحکام کششی 579 مگاپاسکال (84 ksi) و حداکثر دمای استفاده در حدود 800 درجه سانتیگراد (1472 درجه فارنهایت) است. علاوه بر این، گرید 316 مولیبدن را در فرمول خود اضافه کرده است که مقاومت آلیاژ را در برابر اسیدها، قلیاها و حفره های کلرید بهبود می بخشد

مزایای استیل 316 چیست ؟

در حالی که استیل 316 از نظر مقدار فروش در رتبه دوم قرار دارد، اما مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی نسبت به کلریدها و اسیدها دارد. و همین باعث محبوبیت آن برای طیف وسیعی از کاربرد ها ازجمله کاربرد در  صنعت ابزار جراحی شده است. به بیان یگر استیل آستنیتی 316، که به عنوان "فولاد جراحی" شناخته می شود، نوعی از استیل ضد زنگ است که معمولا در ابزار پزشکی استفاده می شود

استیل ضد زنگ 304 چیست؟

یکی دیگر از آلیاژهای محبوب با کارایی بالا، استیل ضد زنگ درجه 304، یک ماده بادوام از نظر استحکام کششی، دوام، خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون است. نقطه ذوب استیل ضد زنگ 304 در دماهای بین 2550 درجه فارنهایت تا 2650 درجه فارنهایت (1399 درجه سانتی گراد تا 1454 درجه سانتی گراد) به دست می آید. با این حال، هرچه استیل ضد زنگ درجه 304 به نقطه ذوب خود نزدیکتر شود، استحکام کششی بیشتری را از دست می دهد. استیل ضد زنگ درجه 304 به دلیل استحکام کششی بالا در حدود 621 مگاپاسکال (90 ksi) استثنایی است. آلیاژ استیل ضد زنگ 304 دارای حداکثر دمای عملیاتی حدود 870 درجه سانتیگراد است.

تفاوت استیل 304 و 316 در چیست ؟

در حالی که دو گرید محبوب استیل ضد زنگ ممکن است در یک نگاه یکسان به نظر برسند، اما تفاوت های مهمی دارند که می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجهی در طول عمر محصول شما بسته به استفاده مورد نظر شما شود. تمامی استیل های ضد زنگ حاوی ترکیبی از آهن و کروم در سطوح مختلف هستند. اما ترکیب دقیق - و سایر اضافات - چیزی است که تفاوت بین نمرات را ایجاد می کند. استیل ضد زنگ درجه 304 حاوی 18٪ کروم و 8٪ نیکل است - اگرچه آلیاژهای دیگر در همان درجه وجود دارند. استیل زنگ نزن درجه 316 حاوی کروم کمتری هستند - اغلب حدود 16٪ - اما سطح نیکل را افزایش می دهند و مولیبدن را به مخلوط اضافه می کنند. در بیشتر آلیاژهای رایج، 10٪ نیکل و 2 تا 3٪ مولیبدن پیدا خواهید کرد. با این حال، آلیاژهای تخصصی ممکن است تا 9 درصد مولیبدن داشته باشند. اساسی ترین تفاوت بین استیل های زنگ نزن درجه 304 و گرید 316 این است که 316 تمایل به داشتن نیکل بیشتر و کمی مولیبدن در مخلوط دارد. خواص مکانیکی کلی این دو فلز عمدتاً قابل مقایسه است. افزایش محتوای نیکل و گنجاندن مولیبدن به استیل  ضد زنگ درجه 316 اجازه می دهد تا مقاومت شیمیایی بهتری نسبت به استیل ضد زنگ 304 داشته باشد. توانایی مقاومت در برابر اسیدها و کلریدها، از جمله نمک، درجه 316 را برای پردازش های شیمیایی و کاربردهای دریایی ایده آل می کند. با این حال، افزودن نیکل و مولیبدن نیز باعث می شود که گرید 316 آلیاژی گران تر از استیل ضد زنگ 304 در هر اونس ماده باشد. نقطه ذوب استیل  ضد زنگ درجه 304 کمی بالاتر از درجه 316 است. اگرچه آلیاژ استیل ضد زنگ 304 دارای نقطه ذوب بالاتری است، گرید 316 نسبت به استیل  ضد زنگ درجه 304 مقاومت بهتری در برابر مواد شیمیایی و کلریدها (مانند نمک) دارد.

از کدام گرید استیل برای ساخت ابزار جراحی استفاده کنیم ؟

اگر به مقاومت اضافی استیل  316 نیاز ندارید، گریدهای استاندارد 304 عملکرد و طول عمر مشابهی را با قیمت پایین‌تری ارائه می‌دهند. با این حال، در شرایطی که مقاومت اضافی مورد نیاز است، 316 اغلب طول عمر عملکردی محصولات فولادی را سال‌ها بهبود می‌بخشد.