蒸汽脫脂如何應用于醫(yī)療器械設計

2/2蒸汽脫脂如何應用于醫(yī)療器械設計？

2023-03-1312:31醫(yī)療器械設計的不斷進步日漸滿足患者對于更便攜、更易穿戴技術的需求。笨重的外部健康設備，如ECG監(jiān)護儀、脊柱刺激器和胰島素泵，現(xiàn)在都變得輕巧獨立。這些進步給患者帶來了更高的身體舒適度、更好的心理健康等改變生活的好處。然而，對于醫(yī)療器械制造商來說，設計和制造這些新的小型化復雜設備是一項挑戰(zhàn)。

一、清潔—可穿戴設備的關鍵生產(chǎn)步驟

為了提供按預期運行的設備，有效的設計實踐至關重要。在設計可穿戴設備時，工程師必須在開始原型設計或生產(chǎn)之前，考慮和規(guī)劃許多因素。然而，清潔作為醫(yī)療器械設計的一個重要方面，在初步設計期間經(jīng)常會被忽視。

醫(yī)療器械必須按照最高標準進行清潔和干燥，以待進行制造過程的下一步。在進行組裝、包裝、消毒或涂裝之前，必須將機加工、沖壓等生產(chǎn)碎屑，以及冷卻油、灰塵、金屬屑、標記油墨、指紋和其他污垢徹底清除干凈。任何剩余的微粒或殘留物都可能導致結(jié)果不一致并影響設備的性能。

較小的醫(yī)療器械通常都有狹小的空間，在制造過程中更難以清潔和干燥。它們往往包括緊密的縫隙、盲孔或形狀復雜的開口，尤其難以清潔。此外，現(xiàn)代設備是由更精密的部件和不同的材料制成的。較軟的塑料和輕質(zhì)金屬很容易損壞，因此必須小心地清潔和干燥，以防止損壞設備。

因此，醫(yī)療器械制造商需要更新、更好的清洗液和清潔方法來清潔和干燥醫(yī)療器械。清洗液必須能夠進入設備的所有區(qū)域，包括復雜外形、異形特征和盲孔。此外，它們不能留下殘留物，或損壞聚碳酸酯和丙烯酸等敏感材料。

二、一種成熟可靠方法的復興

蒸汽脫脂不但滿足了這一需求，而且在醫(yī)療器械清洗和干燥中越來越受歡迎。幾十年前，蒸汽脫脂是清潔醫(yī)療器械的首選方法。該方法易于使用，并且可提供高度可靠的清潔性能。然而，在上世紀90年代末，對環(huán)境問題的關注推動整個行業(yè)開始從這種工藝轉(zhuǎn)向水基清潔系統(tǒng)。

盡管水基清洗系統(tǒng)存在一些缺點，如高能耗和高耗水量，但許多醫(yī)療器械制造商都相信它比使用溶劑型清洗液的蒸汽脫脂更加環(huán)保。然而，溶劑技術的最新進展產(chǎn)生了更環(huán)保的清洗液，這重新引起了人們對蒸汽脫脂清潔的興趣。

三、清洗液技術的未來趨勢

幾乎所有清洗液技術的最新進展都集中在開發(fā)既符合清潔標準，又符合環(huán)境法規(guī)的安全化學制品——這意味著它們不會導致全球變暖，也不是消耗臭氧層物質(zhì)。過去，蒸汽脫脂機中使用的高性能清潔溶劑會帶來空氣和地下水質(zhì)量問題，以及健康和安全問題，如三氯乙烯（TCE）、全氯乙烯（perc）和正溴丙烷（nPB）。

因此，人們制定了多層次的法規(guī)來阻止使用這些清潔劑。而早期開發(fā)的清潔溶劑替代品會導致清潔效果不佳，無法滿足嚴格的清潔標準，特別是醫(yī)療器械領域所需的高標準。

四、綠色清潔

由于更好的環(huán)保性和安全性，現(xiàn)代蒸汽脫脂液成為環(huán)保性較差的溶劑理想的長期替代品。重要的是，它們不僅能滿足今天的環(huán)境監(jiān)管要求，還能滿足未來新興的“綠色”規(guī)則。如今，已有許多可用的現(xiàn)代清洗液，它們既非常有效又十分環(huán)保。

它們不僅提供了出色的清潔性能，還具有低GWP（全球變暖潛能值）和低ODP（臭氧消耗潛能值）的特點。液體成分的組合方式?jīng)Q定了清洗液的有效性和材料相容性。蒸汽脫脂劑可以只使用一種清洗液，也可以混合、調(diào)合或定制調(diào)配多種液體，以去除特定設備上的特定污垢，以最大限度地提高清潔效果。

這些新一代的清洗液保持甚至提高了清潔的一致性。這可以減少廢品和返工，從而降低了用于完成訂單的原材料數(shù)量。它們還具有更低的沸點，從而降低了加熱蒸汽脫脂機內(nèi)部清潔劑所需的能量。其結(jié)果是更少的化石燃料消耗、更低的碳排放總量、以及更少的溫室氣體排放。此外，蒸汽脫脂工藝的耗水量為零，有助于確保未來的人類擁有足夠的這種重要的不可再生資源。

五、工作原理

典型的蒸汽脫脂系統(tǒng)由兩個腔室組成，其中充滿了現(xiàn)代清洗液。在一個腔室中，清洗液被加熱到沸騰狀態(tài)，然后產(chǎn)生的蒸汽云會上升到冷卻盤管處。這將導致蒸汽凝結(jié)并恢復到液態(tài)，然后被引導送回沖洗腔室中。

被污染的零件被浸泡在蒸汽脫脂機內(nèi)不斷過濾和蒸餾的清洗液中，以溶解或去除零件表面的污垢。當零件從清洗液中取出時，它們會經(jīng)歷一個短暫的蒸汽沖洗和干燥過程。在清洗液需要更新或更換之前，蒸汽脫脂機可以將其循環(huán)和重復使用數(shù)百次。這有助于降低清除危險廢物的成本。經(jīng)過大約6-20分鐘的典型清潔周期后，零件被清潔、沖洗、干燥，并準備好進入下一階段的生產(chǎn)。

六、無與倫比的清潔效果

現(xiàn)代蒸汽脫脂液具有出色的材料相容性，使其非常適合清洗脆弱的塑料部件或混合材料的設備。它們還具有低表面張力和高液體密度，這意味著它們能夠滲透到部件中，對其進行徹底清潔。更重要的是，清洗液可以快速干燥，不會再設備內(nèi)部留下任何可能導致腐蝕或生物負荷問題的水分。醫(yī)療器械設計師發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代脫脂液清洗的這一優(yōu)勢是至關重要的，因為它不會限制產(chǎn)品設計的復雜性。

此外，蒸汽脫脂系統(tǒng)對幾何形狀不敏感，這意味著只要部件可以裝入蒸汽脫脂機，就可以對其進行清潔，而無需額外的夾具或設備。這是很有好處的，因為它可以最大限度地利用寶貴的生產(chǎn)空間，特別是在潔凈室中。蒸汽脫脂機清洗是精心設計的過程，簡單、可預測且可重復，使得潔凈室醫(yī)療器械制造獲取資質(zhì)和認證更加容易。

七、蒸汽脫脂不僅僅是清潔

使用蒸汽脫脂機不僅可以有效地進行清潔，還可以為提高制造效率創(chuàng)造機會。例如，可以將蒸汽脫脂清洗工藝與第二步表面處理結(jié)合起來，用于涂覆醫(yī)療級潤滑層或特種薄膜。蒸汽脫脂清洗工藝的多功能性意味著零件可以在幾秒鐘內(nèi)完成清洗和涂層，從而大大簡化整個生產(chǎn)過程。

八、潮流引領者

隨著微型外部醫(yī)療器械的發(fā)展趨勢繼續(xù)，它們的設計和制造變得更具挑戰(zhàn)性。設備的尺寸和重量不斷降低，同時復雜程度卻不斷增加。精心設計的復雜外形、異形特征和內(nèi)部盲孔現(xiàn)在是醫(yī)療器械設計的共同特點。這些復雜特征會