Mikro gaisa sūkņa galvenās sastāvdaļas ir diafragma, virzulis, vārsts, blīvējums, gāzes ceļš un korpuss. Katrai daļai ir atšķirīgas veiktspējas prasības materiālam.
(1) Diafragma
Veiktspējas prasības: augsta elastība, noguruma izturība, laba gaisa necaurlaidība, ķīmiskā korozijas izturība.
Ieteicamie materiāli:
Silikona gumija: laba elastība, izturība pret augstu temperatūru (virs 200 grādiem), spēcīga ķīmiskā inerce, piemērota medicīniskām vajadzībām.
Fluorkaučuks (Viton/FKM): Lieliska nodilumizturība un eļļas izturība, piemērota ilgstošai darbībai.
Politetrafluoretilēna (PTFE) pārklājums: PTFE pārklājuma pievienošana diafragmas virsmai uzlabo ķīmisko izturību un gaisa necaurlaidību, vienlaikus samazinot berzi.
(2) Virzulis
Veiktspējas prasības: augsta cietība, zema berze, spēcīga nodilumizturība, izmēru stabilitāte.
Ieteicamie materiāli:
Keramikas materiāliem, piemēram, alumīnija oksīda vai cirkonija oksīda keramikai, ir ārkārtīgi augsta cietība un nodilumizturība, savukārt berzes koeficients ir zems, piemērots ilgstošai darbībai.
Inženierplastmasa (POM/PEEK):
POM (poliformaldehīds): zems berzes koeficients, laba izmēru stabilitāte, piemērots zemas un vidējas slodzes lietojumiem.
PEEK (poliētera ētera ketons): augstas temperatūras un korozijas izturība, piemērota augstas intensitātes scenārijiem.
Metāla materiāli:
Nerūsējošais tērauds (piem., 316L) : Lieliska izturība pret koroziju, piemērota medicīniskās klases augstas stiprības scenārijiem.
Alumīnija sakausējums: mazs svars, piemērots pārnēsājamām ierīcēm, bet jāpārklāj ar antioksidācijas pārklājumu.
(3) Vārsti
Veiktspējas prasības: augsta atsaucība, nodilumizturība, noguruma izturība, blīvējums.
Ieteicamie materiāli:
Silikona vai fluora gumija: augsta elastība, piemērota vārstu disku lietojumiem, nodrošinot ātru reakciju.
PEEK vai politetrafluoretilēns (PTFE): izturīgs pret ķīmisko koroziju un augstām temperatūrām, precīzai spolei.
Metāla materiāls (nerūsējošais tērauds vai titāna sakausējums): piemērots augstas precizitātes, augstas stiprības vārsta korpusam.
(4) Blīves
Veiktspējas prasības: spēcīga gaisa necaurlaidība, nodilumizturība, izturība pret ķīmisko koroziju, ilgs kalpošanas laiks.
Ieteicamie materiāli:
Fluorkaučuks (FKM/Viton): piemērots augstas temperatūras un augsta spiediena vidēm.
EPDM (EPDM) : ir lieliska novecošanās izturība un ķīmiskā inerce, piemērota saskarei ar skābekli.
Medicīniskās kvalitātes silikons: mīksts, ķīmiski inerts.
(5) Gāzes ceļi un cauruļvadi
Veiktspējas prasības: ķīmiskā izturība, gluda iekšējā siena, zema gāzes izturība, veselība un drošība.
Ieteicamie materiāli:
Polietilēns (PE)/polipropilēns (PP): viegls, spēcīga ķīmiskā izturība.
Poliuretāns (PU): mīksts un piemērots cauruļu liekšanai.
Nerūsējošais tērauds vai alumīnija sakausējums: augstas stiprības vai augstspiediena gāzes vadiem.
(6) Apvalks
Veiktspējas prasības: triecienizturība, izturība pret koroziju, skaņas izolācija, izturība pret augstu un zemu temperatūru.
Ieteicamie materiāli:
Augstas veiktspējas plastmasa (piemēram, ABS vai PC-ABS sakausējumi): laba triecienizturība un piemērota vieglām konstrukcijām.
Alumīnija sakausējums: viegls svars, laba siltuma izkliede.
Nerūsējošais tērauds: piemērots augstas stiprības lietojumiem, bet salīdzinoši smags.
2. Galvenā veiktspēja un materiālu saskaņošana
(1) Augsta nodilumizturība
Materiālie risinājumi:
Virzuļa daļas ir izgatavotas no keramikas vai augstas veiktspējas inženierijas plastmasas, piemēram, PEEK.
Vārstā tiek izmantota ļoti elastīga fluora gumija, lai samazinātu vārsta diska un ligzdas nodilumu.
(2) Gaisa necaurlaidība
Materiālie risinājumi:
Izmantojiet materiālus ar zemu gāzu caurlaidību (piemēram, ar PTFE pārklātas diafragmas vai fluorgumijas blīves).
Nodrošiniet apstrādes precizitāti un materiāla virsmas apstrādi, lai samazinātu gāzes noplūdi.
(3) Ķīmiskā izturība pret koroziju
Materiālie risinājumi:
Silikons, fluorkaučuks, PTFE un citi materiāli tiek izmantoti detaļām, kas nonāk saskarē ar tīrīšanas un dezinfekcijas līdzekļiem.
Izmantojiet korozijizturīgus metālus (piemēram, 316L nerūsējošo tēraudu vai titāna sakausējumu) virzuļa un vārsta korpusa detaļām.
(4) Bioloģiskā saderība
Materiālie risinājumi:
Visiem materiāliem, kas nonāk saskarē ar gāzi, jābūt medicīniski sertificētiem (piemēram, USP VI klase).
Pārliecinieties, ka materiāla virsma ir bez kaitīgām nogulsnēm, piemērota ilgstošai saskarei ar pacienta elpošanas gāzi.
3. Uzlabotas materiālu tehnoloģijas pielietošana
(1) Pārklājuma tehnoloģija
Pārklājums ar zemu berzi: PTFE vai DLC (dimantam līdzīga pārklājuma) pārklājums uz galveno komponentu, piemēram, virzuļu un diafragmu, virsmas, lai samazinātu berzi un uzlabotu kalpošanas laiku.
Antibakteriāls pārklājums: Antibakteriālu pārklājumu var pievienot apvalka vai gāzes ceļa materiālam, lai samazinātu patogēnu pārnešanas risku.
(2) Kompozītmateriāli
Daudzslāņu kompozītmateriālu konstrukciju izmantošana diafragmās un blīvēs:
** Iekšējais elastīgais materiāls (piemēram, silikons) ** nodrošina elastību.
** Ārējais slānis no augstas stiprības materiāla (piemēram, neilona šķiedras) ** uzlabota izturība.
4. Materiālu pārbaude un verifikācija
(1) Veiktspējas pārbaude
Augstas un zemas temperatūras pārbaude: lai nodrošinātu, ka materiāla veiktspēja ir stabila robežās no -20 grādiem līdz 50 grādiem.
Gaisa necaurlaidības pārbaude: nosakiet gāzes noplūdi no diafragmas un blīvējuma zem augsta spiediena.
(2) Dzīves pārbaude
Noguruma tests: simulējiet ilgtermiņa darbības apstākļus, lai pārbaudītu materiālu izturību pret nogurumu.
Ķīmiskā pārbaude: materiālu stabilitātes novērtēšana dažādās dezinfekcijas vidēs.
(3) Medicīniskā izziņa
Materiālam ir jāiztur ISO 10993 bioloģiskās saderības tests, lai pārliecinātos, ka tas nav kaitīgs cilvēkiem.