Glavne komponente mikro zračne pumpe uključuju dijafragmu, klip, ventil, brtvu, put plina i kućište. Svaki dio ima različite zahtjeve izvedbe za materijal.
(1) dijafragma
Zahtjevi za performanse: visoka elastičnost, otpornost na zamor, dobra nepropusnost za zrak, otpornost na kemijsku koroziju.
Preporučeni materijali:
Silikonska guma: dobra fleksibilnost, otpornost na visoke temperature (iznad 200 stupnjeva), jaka kemijska inertnost, pogodna za medicinske primjene.
Fluorkaučuk (Viton/FKM): Izvrsna otpornost na habanje i ulja, pogodna za dugotrajni rad.
Premaz od politetrafluoroetilena (PTFE): Dodavanje PTFE premaza na površinu dijafragme povećava kemijsku otpornost i nepropusnost za zrak uz smanjenje trenja.
(2) Klip
Zahtjevi za performanse: visoka tvrdoća, nisko trenje, jaka otpornost na habanje, stabilnost dimenzija.
Preporučeni materijali:
Keramički materijali, poput glinice ili cirkonijeve keramike, imaju izuzetno visoku tvrdoću i otpornost na habanje, dok je koeficijent trenja nizak, pogodan za dugotrajan rad.
Inženjerska plastika (POM/PEEK):
POM (poliformaldehid) : Niski koeficijent trenja, dobra dimenzionalna stabilnost, pogodan za aplikacije s malim do srednjim opterećenjem.
PEEK (polieter eter keton) : otpornost na visoke temperature i koroziju, pogodna za scenarije visokog intenziteta.
Metalni materijali:
Nehrđajući čelik (npr. 316L): Izvrsna otpornost na koroziju, pogodna za scenarije visoke čvrstoće medicinskog stupnja.
Aluminijska legura: mala težina, prikladna za prijenosne uređaje, ali mora biti presvučena antioksidacijskim premazom.
(3) Ventili
Zahtjevi za performanse: visoka brzina odziva, otpornost na habanje, otpornost na zamor, brtvljenje.
Preporučeni materijali:
Silikon ili fluoro guma: Visoka fleksibilnost, pogodna za aplikacije s diskom ventila, osiguravajući brzi odgovor.
PEEK ili politetrafluoretilen (PTFE): Otporan na kemijsku koroziju i visoke temperature, za preciznu špulu.
Metalni materijal (nehrđajući čelik ili legura titana): pogodan za visokoprecizno kućište ventila visoke čvrstoće.
(4) Brtve
Zahtjevi za performanse: jaka nepropusnost za zrak, otpornost na habanje, otpornost na kemijsku koroziju, dug život.
Preporučeni materijali:
Fluorkaučuk (FKM/Viton): pogodan za okruženja visoke temperature i visokog tlaka.
EPDM (EPDM) : ima izvrsnu otpornost na starenje i kemijsku inertnost, pogodan za kontakt s kisikom.
Silikon medicinske kvalitete: mekan, kemijski inertan.
(5) Plinovodi i plinovodi
Zahtjevi za performanse: kemijska otpornost, glatka unutarnja stijenka, niska otpornost na plin, zdravlje i sigurnost.
Preporučeni materijali:
Polietilen (PE)/polipropilen (PP): lagan, jaka kemijska otpornost.
Poliuretan (PU): Mekan i pogodan za savijanje cijevi.
Nehrđajući čelik ili legura aluminija: za plinovode visoke čvrstoće ili visokog tlaka.
(6) Školjka
Zahtjevi za performanse: otpornost na udarce, otpornost na koroziju, zvučna izolacija, otpornost na visoke i niske temperature.
Preporučeni materijali:
Plastika visokih performansi (kao što su ABS ili PC-ABS legure): Dobra otpornost na udarce i pogodna za lagane dizajne.
Aluminijska legura: mala težina, dobra disipacija topline.
Nehrđajući čelik: Prikladan za aplikacije visoke čvrstoće, ali relativno težak.
2. Ključna izvedba i podudaranje materijala
(1) Visoka otpornost na trošenje
Materijalna rješenja:
Dijelovi klipa izrađeni su od keramike ili inženjerske plastike visokih performansi kao što je PEEK.
Ventil koristi visoko elastičnu fluornu gumu kako bi se smanjilo trošenje diska i sjedišta ventila.
(2) Nepropusnost zraka
Materijalna rješenja:
Koristite materijale s niskom propusnošću plina (kao što su dijafragme obložene PTFE-om ili brtve od fluorokaučuka).
Osigurajte točnost strojne obrade i površinsku obradu materijala kako biste smanjili curenje plina.
(3) Otpornost na kemijsku koroziju
Materijalna rješenja:
Silikon, fluorkaučuk, PTFE i drugi materijali koriste se za dijelove koji dolaze u dodir sa sredstvima za čišćenje i dezinfekciju.
Koristite metale otporne na koroziju (kao što je nehrđajući čelik 316L ili legura titana) za komponente klipa i tijela ventila.
(4) Biološka kompatibilnost
Materijalna rješenja:
Svi materijali u kontaktu s plinom moraju imati medicinski certifikat (npr. USP klasa VI).
Osigurajte da je površina materijala bez štetnih taloga, prikladna za dugotrajni kontakt s plinom za disanje pacijenta.
3. Primjena napredne tehnologije materijala
(1) Tehnologija premazivanja
Premaz s niskim trenjem: Premaz PTFE ili DLC (prevlaka poput dijamanta) na površini ključnih komponenti kao što su klipovi i dijafragme kako bi se smanjilo trenje i produžio vijek trajanja.
Antibakterijski premaz: Antibakterijski premaz može se dodati materijalu školjke ili plinskog puta kako bi se smanjio rizik prijenosa patogena.
(2) Kompozitni materijali
Upotreba višeslojnih kompozitnih struktura u dijafragmama i brtvama:
** Unutarnji fleksibilni materijal (npr. silikon) ** pruža elastičnost.
** Vanjski sloj od materijala visoke čvrstoće (kao što su najlonska vlakna) ** povećana izdržljivost.
4. Ispitivanje i provjera materijala
(1) Test izvedbe
Test na visokim i niskim temperaturama: kako bi se osiguralo da su performanse materijala stabilne unutar -20 stupnjeva do 50 stupnjeva.
Ispitivanje nepropusnosti zraka: Otkrijte curenje plina dijafragme i brtve pod visokim tlakom.
(2) Životni test
Ispitivanje zamora: Simulirajte dugotrajne radne uvjete za provjeru otpornosti materijala na zamor.
Kemijsko ispitivanje: Procjena stabilnosti materijala u različitim dezinfekcijskim okruženjima.
(3) Liječničko uvjerenje
Materijal mora proći test biokompatibilnosti ISO 10993 kako bi se osiguralo da nije štetan za ljude.