El valor del recubrimiento de vacío PVD en instrumentos médicos

- Oct 23, 2018-

El valor del recubrimiento PVD al vacío en instrumentos médicos.

 

La aplicación de recubrimientos de PVD a dispositivos médicos puede proporcionar ventajas estéticas y funcionales. Aquí hay algunas respuestas a preguntas comunes.

医疗器械1

La deposición física de vapor (PVD) es un proceso de recubrimiento al vacío que muchas personas saben que a menudo se usa para mejorar el rendimiento de las herramientas de corte. Sin embargo, el equipo de la máquina de recubrimiento al vacío de IKS PVD puede proporcionar el servicio de recubrimiento de PVD de arco catódico para proporcionar productos más duros y lubricantes, lo que puede aumentar la vida útil de la herramienta 10 veces en comparación con las herramientas no recubiertas, superficie resistente al desgaste.

 

Además, los fabricantes de dispositivos médicos utilizan cada vez más los recubrimientos de PVD para distinguir la apariencia de sus dispositivos de productos similares y / o mejorar el rendimiento de sus dispositivos, ya que el recubrimiento rígido inerte es biocompatible y no reacciona con los huesos, tejidos o fluidos corporales. Los ejemplos de dispositivos médicos recubiertos con PVD incluyen atascos, taladros y agujas, así como piezas "desgastadas" para diversos componentes del dispositivo y aplicaciones dentales .

 

Los recubrimientos de PVD proporcionan una mejor retención de los bordes, por lo que los instrumentos quirúrgicos permanecen transparentes. Para otros equipos, reducen el desgaste entre los componentes de acero inoxidable y ayudan a prevenir la oxidación y la corrosión.

 

Problemas comunes con los recubrimientos PVD:

 

¿Qué es el proceso de PVD del arco catódico?

El PVD de arco catódico es el proceso de usar una máquina de soldadura por arco para vaporizar varios metales del material de origen sólido en la cámara de vacío. Los metales vaporizados, como el titanio, el cromo, el circonio, el aluminio y varias otras aleaciones reaccionan con los gases (generalmente gases que contienen nitrógeno y / o carbono) para formar un material de recubrimiento que se condensa en las piezas recubiertas.

El arco de cátodo PVD produce un alto nivel de ionización de metales (más del 95%), lo que ayuda a garantizar una alta adherencia del recubrimiento al material del sustrato. El método generalmente tiene una amplia ventana de operación, lo que hace posible depositar un revestimiento de alta calidad con varios parámetros de proceso. Otros procesos de recubrimiento, como la pulverización catódica o la deposición iónica, son menos robustos y tienen ventanas de operación más pequeñas, lo que dificulta la producción consistente de recubrimientos de alta calidad.

¿Qué preparación se debe hacer antes de pintar?

Para obtener un buen recubrimiento adhesivo, las partes a recubrir son muy importantes para limpiar. La superficie de la pieza debe estar libre de óxidos, refundición de EDM y películas orgánicas, ya que estos contaminantes pueden afectar negativamente la calidad del recubrimiento.

Para eliminar los contaminantes antes del recubrimiento, las compañías de recubrimientos utilizan técnicas como el pulido, el volteo, el grabado ácido y la pulverización de arena y perlas de vidrio. Sin embargo, algunas de estas tecnologías pueden cambiar el acabado superficial de las piezas recubiertas, por lo que las compañías de recubrimientos PVD a menudo trabajan con los clientes para desarrollar procesos que cumplan con sus requisitos de calidad de recubrimiento y apariencia de las piezas.

¿El proceso de recubrimiento afectará adversamente los bordes afilados?

Si la pieza tiene un borde afilado, no se utilizará el proceso de limpieza que puede afectar negativamente la claridad del borde. Además, los procesos de recubrimiento pueden modificarse para reducir las tasas de calentamiento y recubrimiento si el recubrimiento es pequeño o muy frágil. Estas mejoras aseguran que las características delicadas no se sobrecalienten y que el recubrimiento no sea demasiado grueso.

 

¿Qué tratamiento superficial es el más efectivo?

El recubrimiento de PVD es muy delgado (típicamente de 0,0001 a 0,0005 pulgadas) y generalmente replica la superficie original de la pieza (a menos que se utilicen procesos de limpieza abrasivos). Los mejores resultados se obtienen cuando la superficie de la pieza es lisa. Como resultado, las superficies de pulido o pulido generalmente producen mejores resultados que el tratamiento con arenado o mate.

Es mejor permitir que el aplicador cree una textura en la parte si se necesita un acabado mate en un área específica de la parte. Las texturas del proveedor de la pieza pueden contaminar esta área de la pieza, lo que requiere un poco de trabajo, negando cualquier ahorro en el que el proveedor pueda confiar.

¿Cuánta temperatura se usa en el proceso de recubrimiento de PVD?

Todo el tratamiento de superficie de recubrimiento típico de la temperatura de recubrimiento de PVD es de aproximadamente 800 ° F. La temperatura del recubrimiento cambia la dureza de las partes o hace que las partes se deformen (contraigan o crezcan). Con el fin de minimizar el posible impacto, propusimos calentar componentes sensibles al templado de 900 a 900 ° F, luego el procesamiento del recubrimiento.

¿Qué tipos de materiales se pueden aplicar?

El recubrimiento de PVD se puede aplicar a la mayoría del metal para soportar el calentamiento a 800 ° F. Los materiales médicos de uso común incluyen 303,440C y acero inoxidable 17-4; Aleación de titanio; Y alguna herramienta de acero. Los recubrimientos de PVD generalmente no son adecuados para el aluminio porque el proceso de recubrimiento se realiza a temperaturas cercanas al punto de fusión del material.

 

¿Qué recubrimientos se usan comúnmente para dispositivos médicos?

Los dispositivos médicos suelen ser cuatro recubrimientos de PVD. Los más utilizados son el nitruro de titanio (TiN) con un rango de grosor de 0,0001 a 0,0002 pulgadas, un rango de dureza de vickers de 2,400 a 2,600Hv y oro.

El segundo recubrimiento médico más común es el nitruro de titanio y aluminio (AlTiN), conocido comúnmente como recubrimiento de nitruro negro o titanio negro. Tiene un rango de espesor de 0,0001 a 0,0002 pulgadas, un rango de dureza de 4,000 a 4,200 Hv y una superficie de negro de humo.

Los otros dos recubrimientos médicos son nitruro de cromo (CrN) y Alpha. El rango de espesor de CrN es de 0,0001 a 0,0005 pulgadas, el rango de dureza es de 2,200 a 2,400 Hv y el tratamiento de superficie de plata. Alpha es un recubrimiento multicapa que tiene una capa superior de nitruro de circonio (ZrN) y produce plata-oro. Su grosor oscila entre 0,0001 y 0,0002 pulgadas, con una dureza máxima, desde 4,400 hasta 4,600 Hv. Debido a su mayor dureza, lubricidad y resistencia al desgaste, el recubrimiento puede ser de dos a cuatro veces más largo que el TiN.

 

¿Cuáles son las ventajas de los procesos de recubrimiento de PVD sobre la deposición química de vapor (CVD)?

Los recubrimientos de PVD se recubren a una temperatura mucho más baja que los recubrimientos de CVD, y las piezas recubiertas de PVD no tienen que ser tratadas térmicamente nuevamente después del recubrimiento. Además, el PVD replica el acabado de la superficie en la pieza, mientras que el recubrimiento CVD produce un acabado deslustrado a menos que la pieza sea pulida después del recubrimiento.

¿Cuáles son las ventajas de la PVD sobre la anodización?

Recubierto con una aleación de titanio, el PVD es más resistente al desgaste que la anodización y mantiene su color mejor con el tiempo.

Además de los dispositivos médicos y las herramientas de corte, el recubrimiento PVD se usa a menudo para mejorar el rendimiento y la vida útil de las herramientas de estampado, herramientas de moldeo y piezas de desgaste de moldeo por inyección.


IKS PVD personalizó la máquina de recubrimiento al vacío PVD adecuada para usted, contáctenos ahora, iks.pvd @ foxmail.com