Технологический процесс изготовления медицинских изделий из металла

Основные сведения об изготовлении медицинских изделий из металлов

Технологический процесс изготовления металлических медицинских изделий, как правило, начинается с поставки предприятиями-изготовителями заготовок металлов, которые могут иметь вид труб, лент, листов, полос, проволоки, прутков, (это, в основном, касается алюминия, латуни, стали), а также чушек-слитков (бронза, чугун). Для того чтобы получить изделие, требуется выполнить формообразование, суть которого состоит в придании изделиям нужных формы и размеров.

Формообразование может быть выполнено такими методами, как механическая обработка, волочение, прессование, штамповка, ковка, литье. В дальнейшем, как правило, приступают к приданию медицинскому изделию необходимых свойств (например, прочности). Этого удается добиться за счет проведения термической обработки.

Высокие эксплуатационные свойства медицинских изделий и их красивый внешний вид обеспечивается в результате хорошей отделки поверхности этих изделий. Поверхность обрабатывают путем применения таких методов, как механическая обработка (к ней относятся полирование и шлифование), и электрохимическая обработка (к ней, соответственно, относятся электрополирование и электрошлифование).

Во многих случаях медицинское изделие состоит из нескольких деталей. Следовательно, необходимо их соединить друг с другом, что осуществляют путем применения методов сварки или пайки.

Металлы, которые используются для получения медицинских изделий, должны быть пригодны для обработки одним или несколькими технологическими методами. При этом зачастую значительно изменяются свойства металлов (особенно это касается тех случаев, когда металл для придания нужной формы нагревают, в результате чего изменяется внутренняя структура металла, у которого ухудшаются его механические свойства).

Механические качества медицинского изделия повышают посредством осуществления такой термической обработки, которая характеризуется, с одной стороны, изменением структуры металла, а с другой стороны, сохранением его химического состава. Термическая обработка может быть выполнена одним из следующих способов:

• отжиг - сталь нагревается до 780-820 градусов, после чего она медленно охлаждается вместе с печью (в данном случае снижается твердость металла и улучшается его обрабатываемость);
• нормализация - сталь нагревается, а затем охлаждается на воздухе (тогда более высокой становится твердость стали, и она приобретает нормальное состояние, свободное от внутренних напряжений);
• закалка - сталь нагревается до 760-880 градусов, после чего ее выдерживают при этой температуре и быстро охлаждают в жидкой среде - чаще всего в воде или в масле (в результате достигаются самые высокие показатели твердости и прочности стали, хотя у нее при очень резкой закалке может появиться внутреннее напряжение);
• отпуск - закаленную сталь нагревают до 150-650 градусов, после чего ее выдерживают при этой температуре в течение некоторого времени, а затем охлаждают на воздухе, благодаря чему у стали уменьшаются внутренние напряжения, которые возникают после закалки.

Обеспечение защиты металлических медицинских изделий от коррозии

Одной из важнейших операций технологического процесса изготовления металлических медицинских изделий является обеспечение их защиты от коррозии. Напомним, что коррозия представляет собой процесс разрушения металла, который возникает из-за воздействия на него внешней среды.

Коррозия металлов имеет химическую или электрохимическую природу. Медицинские изделия нуждаются в защите от коррозии, потому что они перед использованием подвергаются стерилизации или дезинфекции, а в процессе эксплуатации соприкасаются с биологическими жидкостями, которые являются агрессивными средами человеческого организма и, тем самым, ускоряют процессы коррозии.

В целях защиты медицинских изделий обычно применяют различные дополнительные покрытия. Причем необходимости в них нет только у тех изделий, которые были изготовлены из благородных металлов или некоторых нержавеющих сталей.

Металлические медицинские изделия защищают от коррозии путем нанесения одного из следующих видов покрытий:

• металлические покрытия - медью, никелем, хромом гальваническим способом покрывают изделия из углеродистых сталей и латуни; оловом или цинком покрывают детали оборудования, которые эксплуатируются во влажной среде; также возможно покрытие некоторых изделий серебром или золотом;
• химические покрытия - это защитные металлические пленки, которые созданы искусственным путем (чаще всего за счет окисления поверхностного слоя металла;
• неметаллические покрытия - это пленочные и лакокрасочные покрытия, которые используются для того, чтобы защитить от коррозии медицинскую мебель, приборы, аппаратуру, оборудование (в большинстве случаев чугунные и стальные изделия покрывают эмалью).

Во время хранения и транспортировки медицинских изделий их иногда временно защищают от коррозии путем консервации.

На данный момент разработано несколько методов консервации. Так, она может быть выполнена, во-первых, с использованием смазки, во-вторых, с применением ингибиторов коррозии, в-третьих, через герметизацию в полиэтиленовом пакете. Выбранный способ консервации медицинских изделий в дальнейшем предопределяет необходимость применения в их отношении того или иного метода расконсервации.