CC BY
1
Актуальныае проблемы! авиации и космонавтики - 2022. Том 1
УДК 691.175.5
ЭЛЕМЕНТ МЕДИЦИНСКОГО ИНСТРУМЕНТА НА ОСНОВЕ НАПОЛНЕННОГО ПОЛИЭФИРЭФИРКЕТОНА (ПЭЭК)
Самохин С. А.* Научный руководитель - Д.Ю. Константинов
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ Российская Федерация, 420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10 *E-mail: s.s.a-505@mail.ru
Рассмотрен вариант формования элемента медицинского инструмента на основе ПЭЭК с использованием углеволокна.
Ключевые слова: УВ-ПЭЭК, непрерывные углеродные волокна, прессование углепластиков, механические характеристики.
MEDICAL INSTRUMENT ELEMENT BASED ON FILLED POLYETHEREFIRKETONE (PEEK)
S.A. Samokhin* Scientific Supervisor - D.Yu. Konstantinov
Kazan National Research Technical University named after A.N. Tupolev - KAI 10, Karl Marx Street, Kazan, 420111, Russian Federation * E-mail: s.s.a-505@mail.ru
The article considers the option of forming a medical instrument element based on PEEK with carbon fiber.
Keywords: CF-PEEK, continuous carbon fiber, pressing carbon plastics, mechanical properties
Медицинский хирургический инструмент изготавливался из высокопрочных мартенситных хромистых сталей, которые умеренно биоинертны, устойчивы к бактерицидной обработке и нетоксичны [1]. Однако развитие различных заболеваний таких, как гепатит и других инфекций и желание повысить качество, надежность и экономичность медицинских изделий при снижении их материалоемкости вынуждают инженера-технолога разрабатывать новые высокоинертные материалы, в том числе полимерные композиты, отвечающие требованиям новейшим медицинским технологиям [2].
Полиэфирэфиркетон - суперконструкционный термопласт, который обладает не только высокими термоустойчивостью и упругопрочными свойствами, но и стоек к действию ударных циклических нагрузок и растрескиванию [3]. ПЭЭК является самым устойчивым из термопластов к действию водяного пара, стоек к высокоэнергетическим лучам, диэлектричен и имеет хорошую стойкость к химикатам. Применяется в медицине для изготовления оборудования, требующей периодической стерилизации, крепежных элементов и других изделий.
В связи с этим целью данной работы является создание элемента медицинского инструмента на основе ПЭЭК.
В работе было описано получение полуфабриката путем твердофазного совмещения углеволокон с пленочным связующим, закрепление которого происходит с помощью нагрева
Секция «Перспективные материалы и технологии»
в прессе, с послойной выкладкой, а затем пропиткой. Было разработано приспособление, включающее в себя: пресс-форму, станину, толкатель, выталкиватели, подложку и подвижные плиты. Также описан способ термоформования - горячего прессования - с применением давлений до 5 МПа и временем формования до 20 минут.
В ходе исследования был изготовлен элемент медицинского инструмента на основе ПЭЭК, наполненного углеволокном, и был проведен неразрушающий контроль ПКМ изделия.
На рисунке 1 показана ЭМ элемента медицинского инструмента, спроектированная в ПО Siemens NX.
Работа выполнена за счет средств Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева - КАИ.
1. Межгосударственный стандарт ГОСТ 31508-2012 «Изделия медицинские. Классификация в зависимости от потенциального риска применения. Общие требования».
2. Даутова А.Н. Разработка технологии получения полимерных композитов для изготовления медицинских инструментов / А.Н. Даутова, В.В. Янов, Е.М. Штейнберг, Л. А. Зенитова // Вестник казанского технологического университета. - 2013.- Т. 16. - № 17. - С.
3. Кулик, В. И. Технология композитов на основе термопластичных связующих: учебное пособие / В. И. Кулик, А. С. Нилов. — Санкт-Петербург: БГТУ «Военмех» им. Д.Ф. Устинова, 2020. — 6-16 с
Рис. 1. ЭБ-модель элемента медицинского инструмента
Библиографические ссылки
124-126.
© Самохин С. А., 2022
