گیره های اورتروسکوپ ساخته شده از آلیاژ تیتانیوم ریخته گری موم گم شده-

o آلیاژهای متداول تیتانیوم برای گیره های اورتروسکوپی شامل Ti-6Al-4V می باشد. آلومینیوم (Al) استحکام و پایداری حرارتی آلیاژهای تیتانیوم را افزایش می دهد و خواص مکانیکی خوبی را در دماهای مختلف جراحی حفظ می کند. وانادیوم (V) ماشینکاری را بهبود می بخشد و ریخته گری را تسهیل می کند.

o عناصر دیگر مانند آهن (Fe) و اکسیژن (O) را می توان در مقادیر کم برای برآوردن الزامات عملکرد خاص اضافه کرد. مقادیر مناسب آهن استحکام آلیاژ را بیشتر می کند، در حالی که مقدار مشخصی از اکسیژن سختی را بهبود می بخشد. با این حال، مقدار اضافه شده باید به شدت کنترل شود تا از تأثیر بر چقرمگی و زیست سازگاری جلوگیری شود.

o خلوص مواد خام بسیار مهم است. محتوای ناخالصی در مواد خام آلیاژ تیتانیوم باید به شدت کنترل شود. ناخالصی های فلزات سنگین مانند سرب (Pb) و جیوه (Hg) باید در سطوح بسیار پایین نگه داشته شوند تا از زیست سازگاری اطمینان حاصل شود.

o بازرسی دقیق مواد خام آلیاژ تیتانیوم خریداری شده ضروری است، از جمله تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی و آزمایش خواص مکانیکی. تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی می تواند از روش هایی مانند تجزیه و تحلیل طیفی استفاده کند تا اطمینان حاصل شود که محتوای هر عنصر الزامات طراحی را برآورده می کند. آزمایش‌های مکانیکی، مانند آزمون‌های کششی و آزمون‌های سختی، اطمینان حاصل می‌کنند که ماده دارای استحکام، چقرمگی و سختی مناسبی است.

o طراحی و مدل سازی: ابتدا، بر اساس نقشه های طراحی گیره یورتروسکوپ، یک مدل سه بعدی با استفاده از نرم افزار طراحی به کمک رایانه (CAD) ایجاد می شود. با توجه به نیازهای عملکردی گیره مانند نیروی گیره و زاویه باز شدن، شکل، اندازه و ساختار گیره دقیقاً طراحی شده است. به عنوان مثال، سر گیره باید با شکلی مناسب طراحی شود تا از گرفتن دقیق بافت یا اجسام خارجی اطمینان حاصل شود و در عین حال توزیع یکنواخت نیروی گیره را تضمین کند.

o شکل‌دهی مدل موم: با استفاده از قالب‌گیری تزریقی دقیق، موم به داخل قالب تزریق می‌شود تا یک مدل مومی شبیه به گیره یورتروسکوپ ایجاد شود. انتخاب یک موم مناسب بسیار مهم است. موم باید جریان پذیری و شکل پذیری خوبی داشته باشد تا جزئیات قالب را با دقت تکرار کند. در طول قالب گیری تزریقی، پارامترهایی مانند دما، فشار و سرعت تزریق باید به دقت کنترل شوند تا از نقص هایی مانند حباب و ترک در مدل موم جلوگیری شود.

o مونتاژ مدل مومی: مدل‌های مومی مجزا توسط میله‌های مومی به هم متصل می‌شوند تا یک مجموعه مدل مومی برای عملیات ریخته‌گری بعدی تشکیل دهند. قطر و طول میله های موم باید به طور مناسب بر اساس اندازه و وزن گیره انتخاب شود تا اطمینان حاصل شود که مجموعه مدل مومی می تواند به طور پایدار در پوسته قالب در طول فرآیند ریخته گری آویزان شود.

o پوشش مواد نسوز: مجموعه مدل مومی را در پوششی حاوی مواد نسوز (مانند سل سیلیس، ماسه زیرکون و غیره) غوطه ور کنید تا از یک لایه پوشش یکنواخت روی سطح اطمینان حاصل کنید. سپس یک لایه ماسه زیرکون بپاشید و اجازه دهید به سطح پوشش بچسبد و اولین لایه پوسته را تشکیل دهد. فرآیند پوشش و ماسه{3}}پاشیدن را چندین بار تکرار کنید، به تدریج ضخامت پوسته را افزایش دهید، که معمولاً به 4-6 لایه نیاز دارد. زمان خشک شدن هر لایه پوسته باید با توجه به ویژگی های پوشش و شرایط محیطی کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که پوسته کاملاً خشک شده و ترک ندارد.

o موم زدایی: مجموعه مدل موم پوشش داده شده را در یک کوره موم زدایی قرار دهید، آن را گرم کنید تا موم ذوب شود و اجازه دهید از پوسته خارج شود. دما و زمان موم زدایی باید با توجه به نقطه ذوب موم و پایداری حرارتی پوسته تنظیم شود، به طور کلی در 150-200 درجه برای مدت زمان معینی نگه داشته شود تا از حذف کامل موم اطمینان حاصل شود.

o شلیک پوسته: پوسته موم زدایی شده را در یک کوره پخت{0} با دمای بالا برای پخت قرار دهید تا استحکام و نسوز آن بهبود یابد. دمای پخت به طور کلی بین 900 تا 1100 درجه است و زمان پخت به ضخامت و مواد پوسته قالب بستگی دارد. در هنگام پخت، سرعت گرمایش و سرمایش باید به دقت کنترل شود تا از ترک خوردن پوسته قالب در اثر تنش حرارتی جلوگیری شود.

o ذوب آلیاژ تیتانیوم: مواد خام آلیاژ تیتانیوم با استفاده از کوره ذوب القایی خلاء حرارت داده و ذوب می شوند. در طول فرآیند ذوب، سطح خلاء داخل کوره باید حفظ شود تا از واکنش آلیاژ تیتانیوم با اکسیژن، نیتروژن و سایر گازهای موجود در هوا جلوگیری شود که بر خواص آلیاژ تأثیر می گذارد. کنترل دقیق دما و زمان ذوب تضمین می کند که آلیاژ تیتانیوم کاملاً ذوب شده و ترکیب یکنواختی دارد.

o ریخته گری: وقتی آلیاژ تیتانیوم به دمای ریخته گری مناسب (معمولاً 1600-1700 درجه) رسید، به سرعت در پوسته قالب از قبل گرم شده ریخته می شود. سرعت ریخته گری باید متوسط ​​باشد. سرعت بیش از حد ممکن است باعث ترک خوردن پوسته قالب شود، در حالی که سرعت بسیار کم ممکن است باعث خنک شدن و جامد شدن مایع آلیاژ در طول ریخته‌گری شود که بر کیفیت ریخته‌گری تأثیر می‌گذارد. در عین حال، باید به طراحی سیستم دروازه توجه شود تا اطمینان حاصل شود که مایع آلیاژی می تواند به آرامی پوسته قالب را پر کند.

o برداشتن و برش پوسته: پس از سرد شدن قالب، پوسته به صورت مکانیکی جدا می شود. سپس ریخته گری از سیستم دروازه جدا می شود و دریچه ها و رایزرهای اضافی حذف می شوند. برای جلوگیری از آسیب رساندن به بدنه گیره در حین برش باید مراقب بود. ابزارها و فرآیندهای برش مناسب، مانند برش چرخ ساینده یا برش سیم، باید استفاده شود.

o عملیات حرارتی: ریخته گری برش برای بهبود خواص مکانیکی آن تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد. فرآیندهای معمول عملیات حرارتی شامل درمان محلول و درمان پیری است. درمان محلول به عناصر موجود در آلیاژ اجازه می دهد تا به طور کامل حل شوند و یک محلول جامد همگن تشکیل دهند و استحکام و چقرمگی آلیاژ را بهبود بخشند. درمان پیری شامل نگه داشتن قالب در دمای مشخصی برای مدتی است تا فازهای رسوب‌شده در آلیاژ به طور یکنواخت رسوب کنند و سختی و استحکام آلیاژ را بیشتر بهبود بخشد.

o درمان سطحی: گیره{1}}درمان حرارت تحت عملیات سطحی قرار می گیرد تا مقاومت در برابر خوردگی و صافی آن بهبود یابد. برای صیقل دادن سطح گیره می توان از روش های پولیش شیمیایی و پولیش الکتروشیمیایی استفاده کرد و باعث صاف شدن آن و کاهش احتمال چسبندگی باکتری ها شد. عملیات غیرفعال سازی همچنین می تواند برای تشکیل یک فیلم اکسید متراکم بر روی سطح گیره انجام شود و مقاومت در برابر خوردگی آن بهبود یابد.

* تجهیزات اندازه گیری دقیق مانند دستگاه اندازه گیری مختصات (CMM) برای بررسی ابعاد گیره های یورتروسکوپ استفاده می شود. ابعاد کلیدی گیره ها، مانند طول، عرض، ضخامت و قطر سوراخ، بررسی می شوند تا اطمینان حاصل شود که الزامات تحمل نقشه های طراحی را برآورده می کنند. به عنوان مثال، تحمل ابعادی سر گیره ممکن است در ± 0.05 میلی متر باشد تا از دقت بستن آن اطمینان حاصل شود.

* دقت شکل گیره ها مانند زاویه باز شدن گیره و درجه خمش نیز باید به دقت بررسی شود. برای اطمینان از اینکه شکل گیره ها با الزامات طراحی مطابقت دارد و می تواند عملکرد خود را به درستی انجام دهد، می توان از ابزارهای اندازه گیری زاویه اختصاصی و ابزارهای اندازه گیری شکل استفاده کرد.

* سطح گیره را از نظر عیوب مانند ترک، سوراخ سوزنی و منافذ به صورت چشمی بررسی کنید. برای برخی از عیوب سطح جزئی، می توان از میکروسکوپ برای مشاهده و تجزیه و تحلیل استفاده کرد.

* زبری سطح گیره ها را با استفاده از زبری سنج بررسی کنید. به طور کلی، زبری سطح گیره ها باید به Ra0.4 - Ra0.8μm برسد تا سطح صافی داشته باشد و آسیب به بافت ها کاهش یابد.

* برای اندازه گیری استحکام کششی، استحکام تسلیم و کشیدگی گیره ها آزمایش های کششی انجام دهید. تست کشش را می توان با استفاده از دستگاه تست جهانی انجام داد. نمونه گیره طبق الزامات استاندارد گیره و کشیده می شود و داده های آزمایش ثبت می شود.

* تست سختی را با استفاده از سختی سنج راکول یا سختی سنج ویکرز برای اندازه گیری سختی قسمت های مختلف گیره ها انجام دهید. اطمینان حاصل کنید که گیره ها دارای سختی مناسب برای مقاومت در برابر نیروهای خارجی خاص در طول استفاده بدون تغییر شکل یا آسیب هستند.

* انجام آزمایشات سمیت سلولی طبق استانداردهای مربوطه. نمونه گیره با سلول ها کشت می شود و رشد و فعالیت سلولی مشاهده می شود. اگر رشد سلولی طبیعی باشد و هیچ واکنش سمی آشکاری وجود نداشته باشد، گیره ها سازگاری سلولی خوبی دارند.

* آزمایشات همولیز را برای تشخیص میزان همولیز مواد گیره به خون انجام دهید. میزان همولیز باید در سطح پایین، معمولاً کمتر از 5 درصد، کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که در تماس با خون، واکنش همولیتیک ایجاد نمی کند.

* مواد و فرم های بسته بندی مناسب را بر اساس اندازه و شکل گیره های یورتروسکوپ طراحی کنید. مواد بسته بندی باید دارای خواص آب بندی و محافظتی خوبی باشند تا از آسیب ناشی از برخورد، آلودگی و غیره در حین حمل و نقل و نگهداری جلوگیری شود.

* برای مدیریت و استفاده آسان، روی بسته بندی باید مدل گیره، مشخصات، تاریخ تولید، تاریخ انقضا و غیره را به وضوح برچسب گذاری کند. همچنین باید استانداردها و مقررات مربوط به بسته بندی تجهیزات پزشکی را رعایت کند.

* گیره های یورتروسکوپ بسته بندی شده را با استفاده از روش های مناسب استریل کردن استریل کنید. روش‌های استریل‌سازی که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از استریلیزاسیون اکسید اتیلن و استریلیزاسیون با پرتو. استریل کردن اکسید اتیلن مزایایی مانند اثر استریلیزاسیون خوب و حداقل آسیب به ابزار دارد، اما کنترل دقیق شرایط استریلیزاسیون مانند دما، رطوبت، غلظت اکسید اتیلن و زمان استریل‌سازی لازم است. استریلیزاسیون پرتودهی دارای مزایایی مانند سرعت استریلیزاسیون سریع و بدون باقیمانده است، اما باید دقت کرد که دوز تابش را کنترل کرد تا بر عملکرد گیره تأثیر نگذارد.

پس از عقیم‌سازی، گیره‌ها باید برای اثربخشی استریل‌سازی با استفاده از روش‌هایی مانند شاخص‌های بیولوژیکی آزمایش شوند تا اطمینان حاصل شود که گیره‌ها نیازهای آسپتیک را برآورده می‌کنند.

* آموزش های حرفه ای به پرسنل درگیر در تولید- ریخته گری موم از دست رفته گیره های یورتروسکوپ، از جمله دانش فرآیند ریخته گری، الزامات کنترل کیفیت، و مهارت های عملیاتی ارائه دهید. برای مثال، سازندگان قالب موم باید برای درک ویژگی‌های موم و روش‌های کنترل پارامترهای فرآیند قالب‌گیری تزریقی آموزش ببینند. اپراتورهای ذوب باید برای کنترل پارامترهای کلیدی مانند دما و درجه خلاء در ذوب آلیاژ تیتانیوم آموزش ببینند.

* به طور منظم ارزیابی مهارت ها و آموزش های به روز رسانی دانش را برای پرسنل سازماندهی کنید تا مهارت های حرفه ای و آگاهی از کیفیت آنها را بهبود بخشد.

* رعایت نظافت و بهداشت کارگاه تولیدی و انجام نظافت و ضدعفونی منظم. دما و رطوبت کارگاه تولیدی باید در محدوده مناسبی مانند دما بین 20 تا 25 درجه و رطوبت بین 40 تا 60 درصد کنترل شود تا از پایداری فرآیندهایی مانند ساخت قالب مومی و پوسته سازی اطمینان حاصل شود.

* به طور منظم تجهیزات تولید را نگهداری و سرویس کنید تا از عملکرد عادی آن اطمینان حاصل کنید. به عنوان مثال، سیستم های گرمایش و خلاء کوره ذوب باید به طور مرتب بازرسی شود تا از پایداری و قابلیت اطمینان فرآیند ذوب اطمینان حاصل شود.

* ایجاد یک سیستم جامع مستندات تولید، ثبت پارامترهای کلیدی، اطلاعات مواد اولیه و نتایج بازرسی کیفیت برای هر مرحله تولید. به عنوان مثال، دما و فشار تزریق را در حین ساخت قالب موم، و فرمول پوشش، دمای پخت و زمان را در طول قالب گیری پوسته ثبت کنید.

* دستیابی به قابلیت ردیابی محصول. از طریق شماره محصول و سایر روش ها می توان اطلاعاتی مانند منبع مواد اولیه، فرآیند تولید و بازرسی کیفیت را ردیابی کرد. هنگامی که مسائل مربوط به کیفیت محصول کشف شد، با اقدامات اصلاحی مناسب می توان آنها را ردیابی و به سرعت برطرف کرد.