醫療連接器的材料選擇及檢測方法
發布時間:2019-01-23 責任編輯:xueqi
【導讀】醫療設備用的連接器麵臨著許多獨特的挑戰:必須能夠承受頻繁的連接和斷開循環,在高風險情況下持續提供精確的性能保證,並能夠經受住頻繁的清潔、殺菌和消毒。還受到粗糙處理、chongjihezhendongyijigaoyazhengqiheyalishineijiduantiaojiandeyingxiang。zhexiefanfushiyongdeshezhiduilianjieqidezhiliangyaoqiugenggao。yinci,xuanyongzhengquedelianjieqizhiguanzhongyao。
現成、混合式版本,還是客製化解決?
工程師首先要考慮的因素就是決定使用現成的連接器、混合式版本還是客製化解決方案。
現成連接器(off-the-shelf)產品,已經在市場上銷售,並且有多種配置可供選擇。這類產品需要的工程投資與模具(tooling)投資往往較低,但是前置時間很長,單位成本也較高。
混合式版本(hybrid),在現有的連接器上提供客製化的包塑(overmolded)texing。xiangjiaoyuxianchengdechanpin,zheleichanpingaishanlexingnengyumeixuejiazhi,eryuwanquankezhihuadelianjieqixiangjiao,qishejichengbenhegongchengchengbenjiaodi,danshiqianzhishijianyejiaochang。
客製化解決方案(custom),是針對特定客戶、設備或應用所設計和製造的產品。使用客製的連接器將比較容易整合組件或電子組件,以及加入標誌(marking)或標識(logo)。工程和模具製作上的初期投資一般較高,但是,根據產量,這類解決方案在長期會更具成本效益。
考慮每種應用
在很多情況下,客製化或混合式的解決方案比現成的方案更受歡迎,尤其是存在一些特殊考慮因素的情況下。
例(li)如(ru),在(zai)一(yi)間(jian)同(tong)時(shi)使(shi)用(yong)了(le)數(shu)十(shi)條(tiao)或(huo)者(zhe)更(geng)多(duo)不(bu)同(tong)電(dian)纜(lan)及(ji)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)處(chu)置(zhi)室(shi)內(nei),醫(yi)療(liao)人(ren)員(yuan)就(jiu)會(hui)麵(mian)臨(lin)到(dao)誤(wu)接(jie)電(dian)纜(lan)及(ji)設(she)備(bei)的(de)風(feng)險(xian)。現(xian)成(cheng)連(lian)接(jie)器(qi)可(ke)以(yi)配(pei)備(bei)不(bu)同(tong)顏(yan)色(se)的(de)包(bao)塑(su)外(wai)殼(ke),這(zhe)種(zhong)混(hun)合(he)式(shi)產(chan)品(pin)可(ke)以(yi)明(ming)確(que)地(di)標(biao)示(shi)出(chu)哪(na)件(jian)連(lian)接(jie)器(qi)要(yao)與(yu)哪(na)台(tai)設(she)備(bei)相(xiang)連(lian)。
在病患心跳停止時,病患身上使用的設備通常需要能耐受5,000-8,000伏的心髒電擊脈衝(defibrillation pulse)。在這種情況下,絕緣、間距、材料和氣隙都可以客製,以滿足應用的具體需求。
客製化解決方案的其他例子,還包括將連接器設計成可防止在插入時發生不兼容的情況。或者,考慮到人體工程、理想的醫療互連係統尺寸要夠大,才能讓預期的使用者容易操作,並且可以很直覺地插入。
了解流程
以混合式或客製化的醫療連接器來說,設計、模具與製造流程一般需要四到八個月的時間。在設計流程的早期,團隊要明確地定義出需求,其中涉及電氣(電壓、心髒電擊、帶寬/數據速率等)、機械(電纜直徑、人體工程特性、預期的彎曲壽命、期望的插入力和拔出力等)以及環境(密封和侵入保護、清潔、消毒殺菌等)等各方麵的考慮。
在確定了規格並且就設計作業達成一致意見後(包括實體模型),就可以開始製作原型。
zaixuanzehunheshihuozhekezhihuadeyiliaolianjieqishi,suoyouxiangguandanweizhijiandetuanduihezuoshishifenzhongyaode。zheyangcaikeyizhizuochuzaixianchangshiyongshizuyibiaoxianchuseqienengmanzuquanbujixiehedianqiyaoqiu(包含連接器與電纜組件在內)的醫療設備。
連接器的材料選擇
新xin一yi代dai設she備bei正zheng在zai利li用yong日ri益yi增zeng長chang的de物wu聯lian網wang來lai提ti高gao連lian接jie能neng力li。例li如ru,設she計ji用yong於yu家jia庭ting使shi用yong的de設she備bei必bi須xu能neng夠gou與yu診zhen斷duan的de專zhuan家jia醫yi療liao團tuan隊dui溝gou通tong,固gu定ding成cheng像xiang設she備bei需xu要yao能neng夠gou在zai各ge部bu門men或huo設she施shi之zhi間jian快kuai速su傳chuan輸shu信xin息xi,而er這zhe些xie設she備bei中zhong的de連lian接jie器qi必bi須xu能neng夠gou方fang便bian快kuai速su數shu據ju傳chuan輸shu。
小型便攜式設備,如用於清潔牙齒的旋轉牙科工具,內部的連接器必須保證在發生振動、碰撞和突然撞擊時安全連接。更大的設備,如核磁共振儀、X光(guang)設(she)備(bei)等(deng)都(dou)有(you)可(ke)能(neng)被(bei)擠(ji)進(jin)門(men)框(kuang)和(he)牆(qiang)壁(bi),或(huo)者(zhe)被(bei)病(bing)人(ren)輪(lun)床(chuang)或(huo)清(qing)潔(jie)人(ren)員(yuan)撞(zhuang)到(dao)。因(yin)此(ci),安(an)全(quan)連(lian)接(jie)是(shi)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)。此(ci)外(wai),一(yi)次(ci)性(xing)設(she)備(bei),是(shi)一(yi)個(ge)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)的(de)醫(yi)療(liao)設(she)備(bei)領(ling)域(yu),需(xu)要(yao)一(yi)次(ci)性(xing)連(lian)接(jie)器(qi),這(zhe)必(bi)須(xu)在(zai)高(gao)性(xing)能(neng)和(he)成(cheng)本(ben)之(zhi)間(jian)找(zhao)到(dao)平(ping)衡(heng)。
為了滿足這一複雜市場的需求,連接器製造商正在轉向使用新的材料。Fischer 連接器使用鍍鉻黃銅外殼的醫療級連接器,這種材料經得起反複消毒。公司的其他醫療連接器都是用高溫塑料密封的,比如聚醚醚酮(PEEK)。PEEK是一種有機熱塑性聚合物,具有優異的力學和耐化學性能,可在高溫下保持各項性能。
PEEK密封可以經受加熱,冷卻,再加熱而不會退化,材料製造商現在正在提供PEEK和其他材料的混合物,以獲得更大的性能優點。例如PolyOne公司基於PEEK的混合材料,能夠承受比標準PEEK更高的溫度,並具有更好的後處理收縮控製性能和更好的著色性,其玻璃化轉變溫度比標準PEEK配方高出104°F,這意味著它們可以經得起更高的操作溫度和不會翹曲變形的高溫殺菌。
Fischer的電纜組件使用矽樹脂來做高溫絕緣,在電纜上添加一層低摩擦力的塗層也可以使醫療設備的處理、清潔和消毒更容易和更順暢。
Lemo的Redel SP連接器是用一種專有的聚碸(PPSU)材料製造的,這種材料可以實現更長更多的殺菌周期和高的耐化學性。PPSU是一種熱塑性高分子材料,以其在高溫下的韌性和穩定性而聞名。這種經FDA批準的材料不含雙酚A(BPA)化學物質。這些連接器通常用於嬰兒保健產品,如新生兒孵化器。BPA是(shi)一(yi)種(zhong)異(yi)種(zhong)雌(ci)激(ji)素(su),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)它(ta)具(ju)有(you)類(lei)似(si)雌(ci)激(ji)素(su)的(de)特(te)性(xing),這(zhe)引(yin)起(qi)了(le)人(ren)們(men)對(dui)它(ta)在(zai)某(mou)些(xie)消(xiao)費(fei)品(pin)和(he)食(shi)品(pin)容(rong)器(qi)中(zhong)的(de)適(shi)用(yong)性(xing)的(de)關(guan)注(zhu)。歐(ou)盟(meng)和(he)加(jia)拿(na)大(da)已(yi)經(jing)禁(jin)止(zhi)在(zai)嬰(ying)兒(er)奶(nai)瓶(ping)中(zhong)使(shi)用(yong)雙(shuang)酚(fen)A。近年來,一些製造商為醫療應用引入了免雙酚A組件,以解決這些問題。
yiliaoshebeizhengzaijinruxindefazhankongjian,xuyaochuligengduodexinxichuanshu,bingtigongbiyiwangrenheshihougenghaodezhiliaohehulixingneng。zhexiejiqishiyongdecailiaozaibuduanfazhan,yitigongchixudeyalixiagenghaodebiaoxian。
連接器常見檢測項目
連接器檢測一般涉及以下幾個項目:插拔力測試、耐久性測試、絕緣電阻測試 、振動測試、機械衝擊測試、冷熱衝擊測試 、混合氣體腐蝕測試等。
連接器具體測試項目如下:
(一)連接器插拔力測試
參考標準:EIA-364-13
目的:驗證連接器的插拔力是否符合產品規格要求
原理:將連接器按規定速率進行完全插合或拔出,記錄相應的力值
(二)連接器耐久性測試
參考標準:EIA-364-09
目的:評估反複插拔對連接器的影響,模擬實際使用中連接器的插拔狀況
原理:按照規定速率連續插拔連接器直至達到規定次數。
(三)連接器絕緣電阻測試
參考標準:EIA-364-21
目的:驗證連接器的絕緣性能是否符合電路設計的要求或經受高溫,潮濕等環境應力時,其阻值是否符合有關技術條件的規定。
原理:在連接器的絕緣部分施加電壓,從而使絕緣部分的表麵或內部產生漏電流而呈現出來的電阻值。
(四)連接器耐電壓測試
參考標準:EIA-364-20
目的:驗證連接器在額定電壓下是否能安全工作,能否耐受過電位的能力,從而評定連接器絕緣材料或絕緣間隙是否合適原理:在連接器接觸件與接觸件之間,接觸件與外殼之間施加規定電壓並保持規定時間,觀察樣品是否有擊穿或放電現象。
(五)連接器接觸電阻測試
參考標準:EIA-364-06/EIA-364-23
目的:驗證電流流經接觸件的接觸表麵時產生的電阻值 原理:通過對連接器通規定電流,測量連接器兩端電壓降從而得出電阻值
(六)連接器振動測試
參考標準:EIA-364-28
目的:驗證振動對電連接器及其組件性能的影響
振動類型:隨機振動,正弦振動
(七)連接器機械衝擊測試
參考標準:EIA-364-27
目的:驗證連接器及其組件耐衝擊的能力或評定其結構是否牢固
測試波形:半正弦波,方波
(八)連接器冷熱衝擊測試
參考標準:EIA-364-32
目的:評估連接器在急速的大溫差變化下,對於其功能品質的影響
(九)連接器溫濕度組合循環測試
參考標準:EIA-364-31
目的:評估連接器在經過高溫高濕環境儲存後對連接器性能的影響
(十)連接器高溫測試
參考標準:EIA-364-17
目的:評估連接器暴露在高溫環境中於規定時間後端子和絕緣體性能是否發生變化
(十一)連接器鹽霧測試
參考標準:EIA-364-26
目的:評估連接器,端子,鍍層耐鹽霧腐蝕能力
(十二)連接器混合氣體腐蝕測試
參考標準:EIA-364-65
目的:評估連接器暴露在不同濃度混合氣體中的耐腐蝕能力及對其性能的影響
(十三)連接器線材搖擺測試
參考標準:EIA-364-41
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 從技術研發到規模量產:恩智浦第三代成像雷達平台,賦能下一代自動駕駛!
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻



