فناوری ثبت اختراع Mingxu Machinery تجزیه و تحلیل عمیق: مؤلفه قابل تنظیم با قابلیت اطمینان بالا برای دستگاه های پزشکی (شماره ثبت اختراع: ZL 2023 2 3463961.x)

پیش زمینه فنی و نقاط درد صنعت

در وسایل پزشکی دقیق (مانند دستگاه های کشش ارتوپدی و بازوهای رباتیک جراحی با حداقل تهاجمی) ، ثبات روانکاری پویا اجزای قابل تنظیم به طور مستقیم بر طول عمر تجهیزات و ایمنی عملیاتی تأثیر می گذارد. سنتی یاتاقان های خود ساز به طور کلی دو نقص عمده دارند:

سعادت خرابی ساختاری: قدرت پیوند بین سطحی بین بلوک خودآزاری پودر پودر و بستر کافی نیست (به طور معمول ≤ 15 مگاپاسکال) ، و آن را مستعد خرد شدن میکرو و جدا شدن در زیر بارهای متناوب (منبع داده: J. Triboسعادت. 2023 ، 145 (3) ، 031702).

l وخامت روغن کاری: دوباره پر کردن روان کننده به نگهداری دستی متکی است و پس از 300 ساعت کار مداوم ، ضریب اصطکاک بیش از 40 ٪ افزایش می یابد (تست استاندارد ASTM G99).

تجزیه و تحلیل نوآوری فناوری اصلی

I. ساختار درهم تنیده توپولوژیکی مقاوم در برابر برشی و جدا شدن

1.1 سیستم محدود کننده سه بعدی

ماژول قفل حلقه بیرونی:

• یک شیار قرار دادن دایره ای (101) در دیواره بیرونی بدنه حلقه تنظیم (10) ، با 3 مجموعه سوراخ های محدود کننده φ2.5 میلی متر (102) (تحمل 0.01 میلی متر) به طور مساوی در شیار توزیع شده است.

• اولین بلوک خودآزمایی (20) یک ماده کامپوزیت گرافیتی مس (CU-15 ٪ SN-8 ٪ GR) را تصویب می کند. قسمت حلقوی (201) و پین های محدود کننده (202) به طور یکپارچه از طریق ماشینکاری تخلیه الکتریکی تشکیل می شوند. پین ها و سوراخ های محدود کننده برای دستیابی به محدودیت شعاعی ، تناسب انتقال H7/G6 را اتخاذ می کنند (شکل زیر را ببینید).

ماژول تقویت حلقه داخلی:

دومین بلوک خودآزمایی (30) در شیار نصب (103) تعبیه شده است ، با پین محدود کننده دوم آن (301) که از طریق دیواره جانبی حلقه تنظیم نفوذ می کند تا یک اتصال محوری با سوراخ محدود کننده (102) ایجاد کند ، و یک شبکه محدودیت سه بعدی ایجاد می کند (شکل زیر را ببینید).

1.2 تقویت خواص مکانیکی

• تجزیه و تحلیل عنصر محدود نشان می دهد که این ساختار قدرت برشی سطحی را به 38.7 MPa افزایش می دهد (در مقایسه با 12.4 MPa برای فرآیندهای پیوند سنتی).

• آزمایش لرزش (استاندارد ISO 10816-1) نشان می دهد که تحت شرایط 50 هرتز در 5 گرم ، جابجایی بلوک روغن کاری <5 میکرومتر (میانگین صنعت> 50 میکرومتر) است.

ii. طراحی سیستم روغن کاری خود پایدار

2.1 معماری هدایت روغن میکرو کانن

• دوازده شیار هدایت روغن مارپیچ (105) با عرض 0.8 میلی متر و عمق 0.5 میلی متر روی دیواره داخلی حلقه تنظیم ماشینکاری می شود و باعث می شود که از طریق عمل مویرگی ، دوباره پر کردن اتوماتیک گریس را انجام دهد.

• شیارهای هدایت کننده روغن به شیارهای نصب (103) وصل شده اند و یک شبکه "مسیر اصلی روغن مسیر روغن روغن" را تشکیل می دهند ، که سرعت انتشار روان کننده را با 3.2 بار افزایش می دهد (نمودار ابر شبیه سازی سرعت جریان را در زیر مشاهده کنید).

2.2 بهینه سازی مواد هم افزایی

• بلوک خودآزمایی یک فرآیند پخت شیب را اتخاذ می کند: لایه سطح یک لایه گرافیتی متخلخل (تخلخل 25 ± 2 ± 2 ٪) است و لایه پایین یک آلیاژ مس متری مترابر است ، ظرفیت ذخیره روغن و قدرت مکانیکی را متعادل می کند.

• پس از آزمایش بلوک روی حلقه (بار 200N ، سرعت 60 دور در دقیقه) ، ضریب اصطکاک در محدوده 0.08-0.12 تثبیت می شود ، با میزان سایش تنها 3.2 × 10⁻⁶ mm³/n · m (در مقایسه با ساختارهای سنتی 9.7 ×).

iii مکانیسم تنظیم ارگونومیک

3.1 موقعیت یابی دنده پیشرفته

• دیوار بیرونی با 12 شیار تنظیم قوس شکل (104) با شعاع انحنای R = 1.5 میلی متر طراحی شده است ، که با توپ های فولادی بهاری همراه است تا به دقت نمایه سازی 0.5 درجه دست یابد.

• آزمایش های گشتاور نشان می دهد که گشتاور تغییر دنده 0.15-0.25n · m (مطابق با استاندارد ISO 10993 برای نیروهای عملیاتی پزشکی) است.

3.2 طراحی قابل تعویض مدولار

• بلوک خودآزمایی و پایه به جای پیوند شیمیایی ، از تعویض در محل (نیروی حذف ≤20n ، نیروی نصب ≥50n) از نظر مکانیکی در هم تنیده می شوند.

• چرخه نگهداری به 5000 چرخه گسترش یافته است (در مقایسه با 800 چرخه برای ساختارهای سنتی).

جدول مقایسه پارامترهای فنی

تأیید سناریوی برنامه معمولی

مورد 1: مفصل چرخشی دستگاه کشش ارتوپدی

• پس از عمل مداوم به مدت 2000 ساعت تحت بار پویا 200N ، هیچ جدا شدن بلوک روغن کاری وجود نداشت ، و نوسانات گشتاور <5 ٪ بود (ساختارهای سنتی نوسانات> 30 ٪).

• بازخورد بالینی نشان می دهد که میزان ترمیم تجهیزات از 1.2 بار در سال به 0.3 بار در سال کاهش یافته است (منبع داده: گزارش بخش تجهیزات از بیمارستان سوم در شرق چین در سال 2023).

مورد 2: مکانیسم تنظیم زاویه آندوسکوپ

• در محیطی با رطوبت 90 ٪ RH ، میزان احتباس روان کننده> 85 ٪ (طرح های سنتی <60 ٪) بود.

• دقت عملیاتی به 0.3 ± ° recced بهبود یافته است ، و مطابق با استاندارد EN 60601-2-18 برای تجهیزات الکتریکی پزشکی است.

از طریق سه مسیر فنی طراحی ساختار در هم تنیده توپولوژیکی ، کنترل روانکاری میکروسیالی و مهندسی مواد شیب ، حق ثبت اختراع ما استانداردهای قابلیت اطمینان را برای اجزای قابل تنظیم در دستگاه های پزشکی تعریف کرده است. با توجه به یک جستجوی جدید (نوآوری Derwent) ، این ساختار در سطح بین المللی از نظر قابلیت های ضد تصویب و خودآزمایی پیشرو است.

اگر می خواهید اطلاعات بیشتری کسب کنید ، لطفا با آن تماس بگیرید ماشین آلات برای به دست آوردن گزارش ثبت اختراع کامل: [email protected]