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Suggerimenti sulla progettazione con componenti lineari per dispositivi medici

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Meno carico con maggiore precisione, per impieghi estremi e microdimensioni.

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I progetti di dispositivi medici sono in rapida evoluzione e richiedono standard più elevati per evitare problemi di responsabilità medica. Quando si progetta con componenti di movimento lineare, è importante collaborare in anticipo per ottenere i migliori risultati. Le specifiche di alcune applicazioni mediche possono superare le capacità dei prodotti standard a catalogo. Se conosciuta fin dalle prime fasi del processo di progettazione, la collaborazione può ridurre questi problemi in seguito.

Le funzionalità o le caratteristiche necessarie da discutere durante le prime riunioni di collaborazione includono le specifiche di prestazione del cliente per la durata prevista del prodotto, le condizioni ambientali, la selezione dei materiali e le dimensioni fisiche. Quindi, incorporate i miglioramenti al progetto per affrontare i rigori della maggior parte delle applicazioni mediche. In molti casi, si può scoprire che una versione modificata di un componente di movimento standard è in grado di soddisfare il requisito.

Gli ingegneri di FUYU utilizzano il seguente processo per progettare dispositivi medici. Una volta ottenute le specifiche dal produttore del dispositivo medico, determinare le priorità di progettazione per:

- Prestazioni: capacità di carico e requisiti di lunghezza/ambito di corsa

- Efficienza: alta precisione/bassa precisione

- Precisione: precisione del piombo misurata in micron

- Involucro: dimensioni e compattezza

- Vincoli di materiale: acciaio inossidabile, magnetismo/non magnetismo, elementi radioattivi e così via.

- Ambiente operativo: esposizione non diretta con i pazienti o attaccati al corpo umano e così via.

Eseguire revisioni della progettazione in varie fasi. Le revisioni devono comportare esami completi, sistematici e documentati che valutino l'adeguatezza dei requisiti e se il progetto li soddisfa.

Un progetto di vite a ricircolo di sfere, ad esempio, non è pratico se non può essere prodotto in modo coerente ed efficiente. I software professionali mettono a disposizione una gamma completa di funzioni integrate di modellazione e simulazione per garantire la producibilità di un progetto.

Tendenze nei dispositivi medici

Gli ingegneri FUYU hanno notato i seguenti cambiamenti nei requisiti dei componenti lineari:

Meno carico con maggiore precisione

Con il passaggio a dispositivi medici fisicamente più piccoli, i requisiti di capacità di carico si stanno riducendo, ma i requisiti di precisione sono ancora elevati. Il gruppo vite a sfere di piccolo diametro è un esempio di componente lineare che soddisfa queste esigenze. Questa linea di prodotti su base metrica offre gamme di diametri da 6 a 12 mm. La capacità di carico va da 40 a 100 libbre, con una precisione di guida in micron.

Requisiti di servizio estremi o igienici

Un numero sempre maggiore di applicazioni richiede prodotti adatti a cicli di lavoro elevati e a requisiti di tipo "camera bianca". Il sistema di posizionamento della serie di attuatori lineari modulari in acciaio inox è un esempio di dispositivo lineare che soddisfa tali requisiti di ciclo, nonché le esigenze di sterilità delle applicazioni farmaceutiche, mediche e di camera bianca. Una fascia di copertura in acciaio inox avvolge i profili quadrati in alluminio. Aiuta a proteggere l'attuatore quando è esposto a soluzioni detergenti caustiche. La copertura sostituisce la tipica copertura a soffietto, eliminando anche questo particolare problema di usura.

Microdimensioni

I settori della tecnologia medica e dell'ottica richiedono sempre più spesso viti a ricircolo di sfere di dimensioni ridotte. Ma la miniaturizzazione va al di là dei materiali e degli strumenti, il che ha motivato i produttori ad affrontare e risolvere i problemi di produzione associati ai microdiametri delle viti a ricircolo di sfere. Una vite a ricircolo di sfere con un diametro di 4 mm e un passo di 1 mm richiede anche microdimensioni per il dado e per il resto dell'assemblaggio.