【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及醫(yī)用縫合針表面處理技術(shù)的領(lǐng)域，尤其是涉及一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法。
技術(shù)介紹
1、醫(yī)用不銹鋼由于具有良好的生物相容性、力學(xué)性能、耐體液腐蝕性能、優(yōu)良加工成型性能以及低廉的成本，醫(yī)用不銹鋼已經(jīng)成為臨床廣泛應(yīng)用的醫(yī)用植入材料和醫(yī)療工具材料，其中醫(yī)用縫合針是外科手術(shù)中非常常見且使用頻率非常高的器械，醫(yī)用縫合針通常以不銹鋼為原材料的針尾鉆孔或者開槽制作而成。
2、醫(yī)用縫合針用不銹鋼主要包括馬氏體不銹鋼和奧氏體不銹鋼兩種，奧氏體不銹鋼在常溫下具有奧氏體組織，該類組織及性能對溫度變化反應(yīng)小,具有無磁性、極好的抗腐蝕性、焊接性、良好的韌性及生物相容性；但是奧氏體不銹鋼無法通過相變進(jìn)行強(qiáng)化，而且含碳量低于0.03%，固溶強(qiáng)化效果低；因此，固溶處理態(tài)的奧氏體不銹鋼硬度（hv200～250）和強(qiáng)度(500～800mpa)低，難以滿足醫(yī)用縫合針的高強(qiáng)度、高硬度和高鋒利度的使用性能要求。
3、目前，提升奧氏體型醫(yī)用縫合針的硬度和鋒利度的方法主要是將原料絲加工硬化，通過冷拉拔大塑性變形，把硬度提升到hv600，強(qiáng)度提升到1500～1800mpa，這對醫(yī)用縫合針要求的高強(qiáng)度、高硬度和高鋒利度是有利的；但是，醫(yī)用縫合針的硬度過高(≥hv480)會給后續(xù)醫(yī)用縫合針的機(jī)械加工造成困難，比如說折彎以及針孔加工等，并且醫(yī)用縫合針硬度過高會造成其塑性和韌性急劇降低，從而導(dǎo)致醫(yī)用縫合針脆性斷裂的傾向增加。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了改善對醫(yī)用縫合針的硬度和鋒利度的問題，本申
2、本申請?zhí)峁┑囊环N奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，采用如下的技術(shù)方案：
3、一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，包括以下步驟：
4、s1.醫(yī)用縫合針成型，奧氏體不銹鋼絲首先冷拉拔至需要的不同直徑規(guī)格且硬度為hv330～380，奧氏體不銹鋼絲再依次通過開卷、矯直、切斷、針孔加工以及針尖加工等工序形成醫(yī)用縫合針，且醫(yī)用縫合針為直形；
5、s2.針尖精修，將s1加工成型的醫(yī)用縫合針進(jìn)行針尖精修，達(dá)到針尖尖銳且無虛尖狀態(tài)；
6、s3.醫(yī)用縫合針拋光，將s2加工完成的醫(yī)用縫合針進(jìn)行化學(xué)或者電化學(xué)表面拋光處理；
7、s4.醫(yī)用縫合針清洗和烘干，將s3加工完成的醫(yī)用縫合針清洗后烘干處理；
8、s5.針尖離子氮化，將s4加工完成的醫(yī)用縫合針放置在離子滲氮爐的陰極板處，并移動陽極板，陽極板覆蓋醫(yī)用縫合針的針尖處，離子滲氮爐設(shè)置電壓550v以及氣壓300pa的狀態(tài)下滲氮1小時，根據(jù)醫(yī)用縫合針的尺寸控制溫度在350℃到430℃之間，工藝氣體比例采用n2:h2=1:9或者n2:h2=1:3兩種比例，離子滲氮后取出空冷，得到醫(yī)用縫合針的滲氮層表面硬度為hv750～1200；
9、s6.醫(yī)用縫合針清洗和烘干，將s5加工后的醫(yī)用縫合針用水清洗后烘干；
10、s7.醫(yī)用縫合針折彎，將s6處理后的醫(yī)用縫合針按需求進(jìn)行折彎處理，使其達(dá)到所需要的1/2弧、3/8弧或者5/8弧形的醫(yī)用縫合針；
11、s8.醫(yī)用縫合針清洗和烘干，將s7加工后的醫(yī)用縫合針用水清洗后烘干。
12、通過采用上述技術(shù)方案，首先s5中的離子滲氮爐的處理溫度根據(jù)醫(yī)用縫合針的尺寸控制在350℃到430℃之間，避免對奧氏體不銹鋼絲經(jīng)冷拉拔形成的加工強(qiáng)化作用下造成的硬度降低，同時控制醫(yī)用縫合針的滲氮深度，避免醫(yī)用縫合針針尖完全氮化的情況發(fā)生，同時氮化后的醫(yī)用縫合針內(nèi)部硬度保持在hv330～380，有利于保持醫(yī)用縫合針的硬度、鋒利度以及韌性，經(jīng)過滲氮處理后針尖部位的硬度從hv330～380提高到hv750以上，甚至達(dá)到hv1200，伴隨著醫(yī)用縫合針針尖部位硬度的上升，導(dǎo)致所需要的刺穿力也隨之減少，根據(jù)中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（yy/t?0043～2016）中的規(guī)定，直徑0.6?mm的三角形縫合針?biāo)璐檀┝?yīng)≤0.58?n，而同規(guī)格離子氮化后的醫(yī)用縫合針此力僅需0.18?n，遠(yuǎn)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；其次針尖心部與針體尾部仍然保持著hv330～380的硬度和較高的韌性，實(shí)現(xiàn)醫(yī)用縫合針針尖部位達(dá)到高硬度與高鋒利度，而醫(yī)用縫合針針身與針尾保持韌性與彈性，從而解決醫(yī)用縫合針高硬度與高韌性之間的矛盾；再者針體與針尾較低的硬度和較高的韌性提高了奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針折彎和針孔成型的可加工性，降低了高硬度奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針對加工設(shè)備的損耗；最后離子氮化會在不銹鋼醫(yī)用縫合針中參雜一定比例的氮元素，形成了氮化鉻層同時防止了晶間腐蝕，并抑制鉻等元素的過度鈍化和溶解，使得不銹鋼醫(yī)用縫合針具有更強(qiáng)的耐腐蝕性。
13、可選的，s5步驟中的陰極板朝向陽極板的板面具有多個供醫(yī)用縫合針針尾嵌入的定位孔，醫(yī)用縫合針針尾外周面抵接定位孔內(nèi)壁形成限位，定位孔內(nèi)壁朝靠近定位孔軸線的方向呈擴(kuò)口狀，陽極板朝向陰極板的板面具有多個供醫(yī)用縫合針針尖嵌入的滲氮孔，滲氮孔內(nèi)壁朝靠近滲氮孔軸線的方向呈擴(kuò)口狀，且滲氮孔內(nèi)壁包圍針尖外周面。
14、通過采用上述技術(shù)方案，醫(yī)用縫合針針尾嵌入定位開孔內(nèi)，醫(yī)用縫合針外周面抵接定位孔內(nèi)壁形成限位，實(shí)現(xiàn)醫(yī)用縫合針在陰極板上的定位，同時定位孔內(nèi)壁朝靠近定位孔軸線的方向呈擴(kuò)口狀，使陰極板能滿足不同直徑醫(yī)用縫合針的放置需求，移動陽極板，醫(yī)用縫合針針尖嵌入滲氮孔內(nèi)，滲氮孔內(nèi)壁環(huán)繞醫(yī)用縫合針針尖外周面，滲氮爐運(yùn)行時，針尖外周面與滲氮孔內(nèi)壁之間形成等離子區(qū)，爐體作為陽極，醫(yī)用縫合針作為陰極，兩者之間有數(shù)百伏直流電壓，爐體內(nèi)的氫氣和氮?dú)獍l(fā)生輝光放電現(xiàn)象，從而形成等離子體，氮?dú)夥肿釉诟吣茈娮拥霓Z擊下被電離，形成氮原子和氮離子，在電場的作用下高速向醫(yī)用縫合針針尖移動，并與醫(yī)用縫合針針尖表面的碳原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氮化物，這些氮化物在醫(yī)用縫合針針尖表面形成一層致密的氮化層，從而提高醫(yī)用縫合針針尖表面的硬度、耐磨性以及耐腐蝕性，在等離子滲氮過程中，氮離子和氫離子以高速向醫(yī)用縫合針針尖表面轟擊濺射，不僅有助于氮原子的擴(kuò)散和滲透，還能去除醫(yī)用縫合針針尖表面的油污和氧化物等雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)表面凈化；同時滲氮過程中，醫(yī)用縫合針針尖會受到高能量的氮離子轟擊，這些氮離子由動能轉(zhuǎn)化為熱能，從而加熱工件，這種加熱方式相較于傳統(tǒng)的外源加熱更加均勻且高效；轟擊縫合針表面的過程中，還會產(chǎn)生陰極濺射，濺射出鐵離子與氮離子結(jié)合，形成氮化鐵，該化合物會重新附著在工件表面，進(jìn)而分解為fe2n和fe3n，并釋放出氮原子向工件內(nèi)部擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)氮化作用，具有更高的效率和更好的處理效果，不僅可以顯著提高奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針表面硬度、耐磨性和耐疲勞強(qiáng)度，還能保持醫(yī)用縫合針的基本形狀和尺寸不變，從而大大延長其使用壽命。
15、可選的，s5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為350℃，工藝氣體比例為n2:h2=1:9，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針的滲氮層深度為6±2μm，表面硬度為hv780±30。
16、通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)滲氮爐處理溫度設(shè)為350本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：S5步驟中的陰極板(1)朝向陽極板(2)的板面具有多個供醫(yī)用縫合針(3)針尾嵌入的定位孔(11)，醫(yī)用縫合針(3)針尾外周面抵接定位孔(11)內(nèi)壁形成限位，定位孔(11)內(nèi)壁朝靠近定位孔(11)軸線的方向呈擴(kuò)口狀，陽極板(2)朝向陰極板(1)的板面具有多個供醫(yī)用縫合針(3)針尖嵌入的滲氮孔(21)，滲氮孔(21)內(nèi)壁朝靠近滲氮孔(21)軸線的方向呈擴(kuò)口狀，且滲氮孔(21)內(nèi)壁包圍針尖外周面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：S5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為350℃，工藝氣體比例為N2:H2=1:9，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為6±2μm，表面硬度為HV780±30。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：S5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為370℃，工藝氣體比例為N2:H2=1
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：S5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為400℃，工藝氣體比例為N2:H2=1:9，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為13±2μm，表面硬度為HV1010±30。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：S5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為430℃，工藝氣體比例為N2:H2=1:9，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為17±2μm，表面硬度為HV1110±30。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：S5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為350℃，工藝氣體比例為N2:H2=1:3，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為11±2μm，表面硬度為HV830±30。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：S5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為370℃，工藝氣體比例為N2:H2=1:3，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為14±2μm，表面硬度為HV950±30。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：S5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為400℃，工藝氣體比例為N2:H2=1:3，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為19±2μm，表面硬度為HV1080±30。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：S5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為430℃，工藝氣體比例為N2:H2=1:3，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為23±2μm，表面硬度為HV1190±30。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：s5步驟中的陰極板(1)朝向陽極板(2)的板面具有多個供醫(yī)用縫合針(3)針尾嵌入的定位孔(11)，醫(yī)用縫合針(3)針尾外周面抵接定位孔(11)內(nèi)壁形成限位，定位孔(11)內(nèi)壁朝靠近定位孔(11)軸線的方向呈擴(kuò)口狀，陽極板(2)朝向陰極板(1)的板面具有多個供醫(yī)用縫合針(3)針尖嵌入的滲氮孔(21)，滲氮孔(21)內(nèi)壁朝靠近滲氮孔(21)軸線的方向呈擴(kuò)口狀，且滲氮孔(21)內(nèi)壁包圍針尖外周面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：s5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為350℃，工藝氣體比例為n2:h2=1:9，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為6±2μm，表面硬度為hv780±30。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：s5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為370℃，工藝氣體比例為n2:h2=1:9，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為9±2μm，表面硬度為hv890±30。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種奧氏體不銹鋼醫(yī)用縫合針離子滲氮的加工方法，其特征在于：s5步驟中的滲氮爐處理溫度設(shè)為400℃，工藝氣體比例為n2:h2=1:9，滲氮后取出空冷，從而得到醫(yī)用縫合針(3)的滲氮層深度為13±2μm，表面硬度為hv10...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：段卓，馬鳳倉，佘文勤，楊華平，
申請(專利權(quán))人：上海銳合醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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