Cara Menentukan Stainless Steel untuk Tabung Perangkat Medis
Pilihan yang tepat dapat membantu mengoptimalkan kemampuan manufaktur.
Sejak awal abad kedua puluh, baja tahan karat telah memainkan peran penting dalam desain dan produksi tabung perangkat medis.
Dengan kemajuan teknologi yang digunakan untuk membuat tabung baja tahan karat selama bertahun-tahun — misalnya, diameter dalam (ID) sekecil 25 mikron (µm), atau 0,00098”, sekarang dimungkinkan — produk tersebut telah berkembang seiring dengan bidang medis .
Berbagai aplikasi selang perangkat medis
Saat ini, baja tahan karat berperan dalam berbagai prosedur medis. Ini sangat cocok untuk aplikasi tubing perangkat medis yang membutuhkan struktur tingkat tinggi, modulus tarik tinggi (kekakuan), atau aliran fluida bertekanan tinggi.
Tabung stainless steel juga digunakan dalam berbagai perangkat medis. Ini termasuk stent, instrumen pemotongan bedah, sekrup tulang, stetoskop, kanula, peralatan endoskopi, dan perangkat lain di mana karakteristik material — seperti kemampuan untuk dibentuk dan dikerjakan dengan tepat — sangat penting.
Memilih kelas medis berdasarkan penggunaan akhir
Baja tahan karat tersedia dalam berbagai tingkatan medis yang menawarkan:
- Biaya yang masuk akal
- Kekuatan bahan
- Ketahanan korosi
- Kemampuan untuk dibentuk dan dikerjakan dengan tepat
Memilih baja tahan karat tingkat medis yang sesuai untuk aplikasi tertentu adalah aspek penting dari desain dan produksi tabung perangkat medis. Pilihan tersebut dapat berdampak pada sifat kinerja yang penting, seperti ketahanan abrasi atau bahan kimia, kekerasan, fleksibilitas, dan daya tahan.
Sama pentingnya, pilihan yang salah dapat menyebabkan masalah besar. Misalnya, bahan tabung yang tidak kompatibel secara kimiawi dapat mengubah cairan yang mengalir melalui tabung atau menyebabkan cairan menempel pada dinding tabung, yang mengakibatkan kegagalan pengiriman.
Jadi ketika menentukan baja tahan karat — atau bahan apa pun — untuk tabung perangkat medis, penting untuk melihat melampaui biaya saja dan mempertimbangkan apa yang dibutuhkan untuk tujuan tertentu.
Misalnya, apakah tabung alat kesehatan membutuhkan ketahanan yang tinggi terhadap cairan atau bahan lain yang akan terpapar? Apakah perangkat akan ditanamkan dan karenanya harus biokompatibel serta tahan korosi?
Beberapa opsi baja tahan karat tingkat medis
Relatif kuat dan dengan ketahanan kimia dan korosi yang umumnya sangat baik, baja tahan karat hadir dalam berbagai kelas medis dengan berbagai sifat.
Saat memilih stainless steel untuk tabung perangkat medis, langkah pertama adalah memahami penggunaan akhir dan kemudian menentukan kelas yang sesuai. Berikut ini adalah beberapa contohnya.
Baja tahan karat tipe 304
Kelas baja tahan karat yang paling umum, tipe 304 (juga dikenal sebagai A2), tidak mahal dan tersedia dalam berbagai ukuran standar.
Baja tahan karat tipe 304 sering kali mengandung 18% kromium, logam keras dan rapuh yang tidak ternoda saat terkena udara, dan 8% nikel, yang dikenal karena ketahanan, keuletan, dan kekuatannya terhadap korosi.
Serbaguna dan banyak digunakan, baja tahan karat 304 juga dikenal karena sifat pembentukan dan pengelasannya, ketangguhan yang sangat baik, dan kemudahan pembersihan.
Karena komposisi karbonnya yang rendah, 304 juga sempurna untuk aplikasi suhu tinggi dan ketika berusaha meminimalkan presipitasi karbida.
Baja tahan karat tipe 316
Baja tahan karat kelas kedua yang paling umum, tipe 316 (juga dikenal sebagai A4), adalah baja tahan karat populer yang mengandung kromium, nikel, dan molibdenum yang memiliki sifat tahan korosi lebih tinggi dan agak lebih mahal daripada 304.
Sering disebut "baja tahan karat kelas laut", 316 sebenarnya tidak tahan terhadap air laut. Namun, ia dikenal tahan terhadap korosi lubang dan celah di lingkungan klorida.
Oleh karena itu, 316 banyak digunakan dalam aplikasi seperti peralatan lab, pemrosesan farmasi, wadah kimia, dan implan bedah.
Baja tahan karat kelas 316LVM
Stainless steel grade 316LVM, versi 316 lebur vakum karbon rendah, kebal dari sensitisasi (presipitasi karbida batas butir). Oleh karena itu, ini digunakan secara luas dalam komponen las pengukur berat (lebih dari sekitar 6 mm, atau 0,236”).
Misalnya, baja tahan karat 316LVM mulus dalam bentuk tabung perangkat medis telah digunakan untuk memproduksi stent koroner dan perangkat yang digunakan dalam operasi otak.
Ini adalah aplikasi di mana material harus dibentuk dan dikerjakan dengan toleransi yang tepat namun tetap bebas dari partikel logam kecil.
Memutuskan apakah dan kapan toleransi ketat diperlukan
Selain memilih kelas baja tahan karat yang paling sesuai (dan paling hemat biaya) untuk tabung perangkat medis, Anda juga harus mempertimbangkan dengan cermat tujuan akhir saat menentukan toleransi tabung.
Apakah tabung perangkat medis Anda perlu berfungsi sebagai saluran sederhana untuk memindahkan cairan, gas, atau bahan lainnya? Atau, haruskah tabung memenuhi fungsi pengukuran yang memerlukan kekhususan, seperti mengantarkan obat atau mengeluarkan sampel untuk pengujian?
Jika (seperti pada contoh pertama) presisi bukan merupakan faktor dalam aliran material melalui tabung perangkat medis, maka Anda mungkin tidak perlu menentukan toleransi yang sangat ketat.
Namun, ukuran yang tepat dari tabung baja tahan karat mungkin diperlukan untuk memastikan bahwa tabung cocok dengan sambungan dan peralatan yang diperlukan. Selain itu, dimensi tabung perangkat medis dapat mempengaruhi laju aliran cairan apa pun yang harus melewati tabung.
Apakah penggunaan akhir membutuhkan presisi tinggi?
Dengan kata lain, aplikasi tabung perangkat medis tertentu mungkin memerlukan toleransi yang ketat berdasarkan berbagai karakteristik di mana presisi diperlukan.
Misalnya, dengan stent yang akan dimasukkan dan kemudian diperluas di dalam arteri kecil, paduan yang digunakan dapat dipilih berdasarkan karakteristik memori bentuk dan biokompatibilitas bahan — dan permukaan stent mungkin perlu ditentukan hingga ukuran butir yang seragam.
Dengan tabung baja tahan karat untuk brakiterapi, yang melibatkan penyisipan implan radioaktif langsung ke dalam jaringan untuk mengobati kanker seperti kanker prostat, toleransi dinding tabung harus tepat sehingga jumlah radiasi yang tepat diberikan.
Apakah carryover menjadi masalah?
Pertimbangan penting lainnya adalah apakah tabung perangkat medis stainless steel adalah penggunaan tunggal versus dapat digunakan kembali - dan jika dapat digunakan kembali, seperti kebanyakan logam, apakah sisa merupakan masalah.
Misalnya, pada tahun 2015, wabah mematikan bakteri CRE dikaitkan dengan sisa kontaminasi dalam duodenoskop, yang merupakan endoskopi khusus yang digunakan pada sekitar setengah juta pasien setiap tahun. Beberapa rumah sakit menemukan bahwa duodenoscopes dapat mengakumulasi bakteri yang tidak selalu dihilangkan dengan pembersihan konvensional, menularkan infeksi dari pasien ke pasien.
Untuk aplikasi seperti itu, mungkin penting untuk menentukan tabung baja tahan karat dengan permukaan akhir ID yang sehalus mungkin. ID yang halus membuat tabung lebih mudah dibersihkan dan membantu mengurangi kemungkinan penyebaran infeksi melalui kontaminasi sisa dalam tabung yang dapat digunakan kembali.
Apakah ada persyaratan permukaan akhir lainnya?
Dalam sistem pengeluaran cairan, ID halus yang memungkinkan pembersihan tabung yang tepat juga membantu mengurangi total biaya pengujian dan meningkatkan akurasi pengujian melalui pengambilan sampel yang lebih tepat.
Selain itu, di mana pun sangat penting bahwa cairan dikeluarkan dengan lancar, ID yang halus dapat membantu mencegah pusaran, pusaran, atau hentakan cairan saat bergerak keluar dari tabung baja tahan karat. (Baca lebih lanjut tentang sistem pengeluaran cairan.)
Permukaan akhir yang halus pada diameter luar (OD) tabung perangkat medis juga penting jika aplikasi memerlukan aspirasi, di mana seluruh tabung dimasukkan untuk menarik ruang hampa; namun, permukaan akhir OD bukanlah faktor besar dalam proses pengeluaran.
Pertimbangan lain untuk tabung perangkat medis
Selain memenuhi persyaratan industri untuk memenuhi syarat sebagai kelas medis, baja tahan karat untuk tabung perangkat medis mungkin perlu memenuhi standar yang terkait dengan aplikasi spesifik, seperti manajemen cairan, anestesiologi atau peralatan pernapasan, terapi intravena (IV), pompa peristaltik, peralatan laboratorium , atau penggunaan akhir lainnya.
Apakah perangkat akan digunakan kembali?
Ketika tabung perangkat medis akan digunakan kembali, kemudahan bahan yang dapat disterilkan sangat penting. Demikian pula, kemampuan tabung untuk mempertahankan kekakuan, kekuatan, kompatibilitas, ketahanan, dan karakteristik lainnya dengan paparan berulang terhadap desinfektan, sterilisasi, dan proses pembersihan rutin.
Apakah permukaan yang terang itu pro atau kontra?
Baja tahan karat anil cerah sering ditentukan untuk aplikasi medis karena dapat dibersihkan dengan termokopel dan dipoles dengan listrik untuk tingkat kebersihan dan kehalusan yang tinggi. Pemolesan listrik juga menciptakan permukaan interior yang diperkaya kromium yang dapat bermanfaat.
Namun, dalam kasus lain, seperti di lingkungan ruang operasi, tabung perangkat medis yang sangat terang dan mulus mungkin bermasalah karena masalah yang disebabkan oleh cahaya yang terpantul dari permukaan yang sangat halus.
Apakah pipa mulus diperlukan?
Pipa baja tahan karat yang dilas dan digambar ulang mungkin dapat diterima dengan sempurna untuk aplikasi aspirasi atau pengeluaran. Namun, tabung mulus sangat disukai untuk kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC) dan aplikasi tekanan tinggi lainnya.
Pipa mulus menghilangkan risiko kebocoran, retak, atau pecahnya garis las saat tekanan diterapkan. Namun, tabung perangkat medis yang mulus harganya lebih mahal, dan ada batasan dalam ukuran yang tersedia, toleransi yang lebih luas, dan waktu pengiriman yang lebih lama.
Apakah ada persyaratan pelapisan atau finishing khusus?
Bagaimana baja tahan karat untuk tabung perangkat medis akan bereaksi terhadap pelapis khusus — misalnya, heparin atau obat lain yang sering digunakan pada stent untuk meningkatkan nilai terapeutiknya — serta kemungkinan masalah yang terkait dengan metode penyelesaian, harus diperhitungkan saat menentukan karakteristik tabung.
Apakah selang perangkat medis kompatibel sesuai kebutuhan?
Tentu saja, bahan tabung perangkat medis apa pun harus kompatibel secara biologis dan kimia dengan bahan tubuh, sampel, dan sistem apa pun yang akan bersentuhan dengannya.
Misalnya, beberapa sampel biologis akan "menempel" ke permukaan tabung baja tahan karat, menyebabkan masalah seperti kehilangan sampel, hasil rendah, dan sisa. Dalam hal ini, baja tahan karat dapat diganti dengan titanium atau logam lain yang tidak akan mengalami masalah “lengket” ini.
(Baca lebih lanjut tentang titanium dan logam khusus lainnya untuk aplikasi perangkat medis.)
Apakah bahan memenuhi persyaratan fabrikasi bagian?
Bahan apa pun yang Anda pilih untuk tabung perangkat medis — apakah itu baja tahan karat atau logam lain — harus menawarkan kemampuan untuk dipotong, ditarik, diekstrusi, dan diselesaikan untuk mencapai:
- Panjang yang tepat
- ID dan OD bebas burr
- Ketebalan dinding yang tepat
- Potongan ujung yang rapi
- Semua seperti yang diperlukan untuk aplikasi tubing tertentu
Bahan dan karakteristiknya berdampak pada kinerja akhir tabung perangkat medis dan sistem yang akan digunakan. Begitu juga dengan metode fabrikasi yang ditentukan, finishing permukaan, dan atribut produksi lainnya.
Aplikasi yang memuaskan dan kebutuhan produksi
Baja tahan karat, seperti semua bahan, memiliki kelebihan dan kekurangan yang harus dinilai untuk persyaratan tabung perangkat medis tertentu dan ditimbang dengan kebutuhan produksi.
Dengan banyaknya pilihan yang tersedia, pemasok material yang berpengetahuan luas dapat membantu Anda memilih opsi terbaik berdasarkan aplikasi, anggaran, dan tujuan akhir Anda.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang menentukan tabung logam presisi untuk perangkat medis, unduh panduan komprehensif kami, Tabung Logam di Abad 21:Siapa yang Membutuhkannya? Masa Depan Inovasi Alat Kesehatan.
