Значение вакуумного PVD покрытия в медицинских инструментах

Значение вакуумного PVD-покрытия в медицинских инструментах

Применение PVD-покрытий на медицинские устройства может обеспечить эстетические и функциональные преимущества. Вот несколько ответов на общие вопросы.

Физическое осаждение из паровой фазы (PVD) - это процесс вакуумного покрытия, который многие люди часто используют для улучшения производительности режущих инструментов. Однако оборудование для вакуумного нанесения покрытий IKS PVD может обеспечить обслуживание покрытия PVD с катодной дугой, чтобы обеспечить более твердые и более смазочные материалы, что может увеличить срок службы инструмента в 10 раз по сравнению с непокрытыми инструментами, износостойкой поверхностью.

Кроме того, производители медицинских устройств все чаще используют PVD-покрытия, чтобы отличать внешний вид своих устройств от аналогичных продуктов и / или повышать производительность своих устройств, так как жесткое инертное покрытие является биосовместимым и не реагирует с костными, тканевыми или биологическими жидкостями. Примеры медицинских устройств, покрытых PVD, включают в себя помехи, сверла и иглы, а также «изношенные» детали для различных компонентов устройства и стоматологических применений .

Покрытия PVD обеспечивают лучшее удержание края, поэтому хирургические инструменты остаются чистыми. Для другого оборудования они уменьшают износ между сопряженными компонентами из нержавеющей стали и помогают предотвратить окисление и коррозию.

Общие проблемы с покрытиями PVD:

Что такое процесс PVD с катодной дугой?

Катодная дуга PVD представляет собой процесс использования дуговой сварочной машины для испарения различных металлов из твердого исходного материала в вакуумной камере. Испаряемые металлы, такие как титан, хром, цирконий, алюминий и различные другие сплавы, реагируют с газами (обычно азотом и / или углеродсодержащими газами) с образованием материала покрытия, который конденсируется на покрытых деталях.

Катодная дуга PVD обеспечивает высокий уровень ионизации металла (более 95%), что помогает обеспечить высокую адгезию покрытия к материалу подложки. Обычно этот метод имеет широкое рабочее окно, которое позволяет наносить высококачественное покрытие с различными параметрами процесса. Другие процессы покрытия, такие как распыление или ионное покрытие, менее надежны и имеют меньшие операционные окна, что затрудняет последовательное получение высококачественных покрытий.

Какую подготовку следует делать перед покраской?

Для получения хорошего адгезионного покрытия очень важно очищать детали, которые должны быть покрыты. Поверхность детали должна быть свободной от оксидов, EDM-рекуперации и органических пленок, так как эти загрязнители могут отрицательно влиять на качество покрытия.

Чтобы удалить загрязняющие вещества перед нанесением покрытия, компании по нанесению покрытий используют такие методы, как полировка, кувыркание, кислотное травление и распыление песка и стекла. Однако некоторые из этих технологий могут изменить поверхностное покрытие деталей с покрытием, поэтому компании с покрытием PVD часто работают с клиентами для разработки процессов, которые отвечают их требованиям качества покрытия и внешнего вида.

Будет ли процесс нанесения покрытия неблагоприятно воздействовать на острые края?

Если деталь имеет острый край, процесс очистки, который может неблагоприятно повлиять на красную ясность, не будет использоваться. Кроме того, процессы покрытия могут быть модифицированы для уменьшения нагрева и скорости покрытия, если покрытие является небольшим или очень хрупким. Эти улучшения гарантируют, что чувствительные элементы не перегреваются и что покрытие не слишком толстое.

Какая поверхностная обработка наиболее эффективна?

Покрытие PVD очень тонкое (обычно от 0,0001 до 0,0005 дюйма) и обычно реплицирует исходную поверхность детали (за исключением использования процессов абразивной очистки). Наилучшие результаты получаются при гладкой поверхности детали. В результате шлифовальные или полировальные поверхности обычно дают лучшие результаты, чем пескоструйная обработка или матовая обработка поверхности.

Лучше всего разрешить аппликатору создавать текстуру на части, если требуется матовая отделка в определенной области детали. Текстуры компонентов поставщика могут загрязнять эту область детали, что требует некоторой доработки, что отрицает любую экономию, на которую поставщик может положиться.

Сколько температуры используется в процессе PVD-покрытия?

Вся типичная обработка поверхности покрытия методом PVD-покрытия составляет около 800 ° F. Температура покрытия изменяет твердость деталей или приводит к деформации деталей (сжимаются или растут). Чтобы свести к минимуму возможное воздействие, мы предложили нагревать чувствительные компоненты от температурной закалки от 900 до 900 ° F, а затем обработку покрытия.

Какие типы материалов можно применять?

PVD-покрытие можно наносить на большую часть металла, чтобы выдерживать нагрев до 800 ° F. Обычно используемые медицинские материалы включают 303,440C и 17-4 из нержавеющей стали; Титановый сплав; И какая-то инструментальная сталь. Покрытия PVD обычно не подходят для алюминия, потому что процесс покрытия находится при температурах, близких к температуре плавления материала.

Какие покрытия обычно используются для медицинских устройств?

Медицинские устройства обычно состоят из четырех PVD-покрытий. Наиболее часто используются нитрид титана (TiN) с диапазоном толщины от 0,0001 до 0,0002 дюйма, диапазон твердости по Виккерсу от 2,400 до 2,600Hv и золото.

Второе наиболее распространенное медицинское покрытие - нитрид титана алюминия (AlTiN), широко известный как черный нитрид или черное титановое покрытие. Он имеет диапазон толщины от 0,0001 до 0,0002 дюйма, диапазон твердости от 4000 до 4200 Hv и поверхность сажи.

Другими двумя медицинскими покрытиями являются нитрид хрома (CrN) и альфа. Диапазон толщины CrN составляет от 0,0001 до 0,0005 дюймов, диапазон твердости составляет от 2200 до 2400Hv и обработку поверхности серебра. Alpha - многослойное покрытие с верхним слоем нитрида циркония (ZrN) и производит серебро-золото. Его толщина колеблется от 0,0001 до 0,0002 дюйма с максимальной твердостью от 4 400 до 4600 Hv. Благодаря своей высокой твердости, смазывающей способности и износостойкости покрытие может быть в два-четыре раза длиннее, чем у TiN.

Каковы преимущества процессов PVD по химическому осаждению из паровой фазы (CVD)?

Покрытия PVD покрыты с гораздо более низкой температурой, чем покрытия CVD, а части с покрытием PVD не должны подвергаться термической обработке после покрытия. Кроме того, PVD реплицирует обработку поверхности на части, в то время как покрытие CVD производит тусклое покрытие, если деталь не полируется после покрытия.

Каковы преимущества PVD над анодированием?

PVD, покрытый титановым сплавом, более износоустойчив, чем анодирование, и сохраняет свой цвет с течением времени.

В дополнение к медицинским устройствам и режущим инструментам покрытие PVD часто используется для улучшения рабочих характеристик и срока службы штамповочных инструментов, формовочных инструментов и деталей для литья под давлением.

IKS PVD настроил подходящую машину для вакуумного покрытия PVD для вас, свяжитесь с нами сейчас, iks.pvd @ foxmail.com