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行業(yè)專業(yè)知識
PVD鍍膜涂層在醫(yī)療器械中的價值
發(fā)布時間:2021-10-19 瀏覽次數(shù):3501次

PVD涂層應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備可以提供美學(xué)和功能優(yōu)勢。以下是一些常見問題的解答。


物理氣相沉積(PVD)是一種真空鍍膜工藝,許多人知道常用于提高切削刀具的性能。但寧波智科涂層技術(shù)有限公司的真空涂層設(shè)備可以提供陰極電弧PVD涂層服務(wù),可提供更硬,更潤滑的產(chǎn)品,與未涂層工具相比,可將工具壽命提高10倍。耐磨表面。


此外,醫(yī)療設(shè)備制造商越來越多地使用PVD涂層來區(qū)分其設(shè)備的外觀與類似產(chǎn)品和/或增強其設(shè)備的性能,因為硬質(zhì)惰性涂層具有生物相容性,不會與骨骼發(fā)生反應(yīng),組織或體液。涂覆PVD涂層的醫(yī)療器械的實例包括干擾器,鉆頭和針頭,以及用于各種裝置組件以及牙科應(yīng)用的“磨損”部件。


PVD涂層可提供更好的邊緣保持力,因此涂層手術(shù)器械仍保持清晰。對于其他設(shè)備,它們可以減少配套不銹鋼部件之間的磨損,并有助于防止氧化和腐蝕。





PVD涂層的常見問題:


什么是陰極電弧PVD工藝?

陰極電弧PVD是使用電弧焊機從真空室內(nèi)的固體源材料蒸發(fā)各種金屬的過程。蒸發(fā)的金屬,例如鈦,鉻,鋯,鋁和各種其它合金,與氣體(通常是氮氣和/或含碳?xì)怏w)反應(yīng),形成冷凝在待涂覆部件上的涂層材料。


陰極電弧PVD產(chǎn)生高水平的金屬電離(超過95%),這有助于確保高度涂層對基板材料的粘附。該方法通常具有寬的操作窗口,使得可以使用各種工藝參數(shù)沉積優(yōu)質(zhì)涂層。其他涂層工藝,例如濺射或離子電鍍,不那么堅固并且具有較小的操作窗口,使得它們更難以始終如一地生產(chǎn)高質(zhì)量的涂層。


第二種最常見的醫(yī)用涂層是鋁鈦氮化物(AlTiN),通常稱為黑色氮化物或黑色鈦涂層。它的厚度范圍為0.0001至0.0002英寸,硬度范圍為4,000至4,200 Hv,炭黑色表面。


另外兩種醫(yī)用涂料是氮化鉻(CrN)和Alpha。CrN的厚度范圍為0.0001至0.0005英寸,硬度范圍為2,200至2,400Hv,銀色表面處理。Alpha是一種多層涂層,其頂層具有氮化鋯(ZrN)并產(chǎn)生銀 - 金色。它的厚度范圍為0.0001至0.0002英寸,硬度最高,范圍為4,400至4,600 Hv。由于其更高的硬度,潤滑性和耐磨性,這種涂層可以比TiN長兩到四倍。


PVD與化學(xué)氣相沉積(CVD)涂層工藝相比有哪些優(yōu)勢?

CVD相比,PVD涂層在低得多的溫度下涂覆,PVD涂覆的部件在涂覆后不必再次進(jìn)行熱處理。此外,PVD復(fù)制了原本在零件上的表面光潔度,而CVD涂層產(chǎn)生了無光澤的光潔度,除非零件在涂層后進(jìn)行拋光。


PVD比陽極氧化有什么優(yōu)勢?

涂覆鈦合金涂層,PVD比陽極氧化更耐磨,并且隨著時間的推移保持其顏色更好。


除醫(yī)療器械和切割工具外,PVD涂層還常用于提高沖壓工具,成型工具和注塑成型磨損部件的性能和使用壽命。




涂裝前需要做哪些準(zhǔn)備工作?

為了獲得良好粘附的涂層,待涂覆的部件是清潔的非常重要。零件表面必須不含氧化物,EDM重鑄和有機薄膜,因為這些污染物會對涂層質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。


為了在涂覆之前去除污染物,涂層公司使用諸如拋光,翻滾,酸蝕刻以及砂和玻璃珠噴射等技術(shù)。然而,這些技術(shù)中的一些可以改變被涂部件的表面光潔度,因此PVD涂層公司經(jīng)常與客戶合作開發(fā)滿足客戶對涂層質(zhì)量和部件外觀需求的工藝。


涂層過程會對鋒利邊緣產(chǎn)生不利影響嗎?

如果零件具有鋒利的邊緣,則不會使用可能對邊緣清晰度產(chǎn)生不利影響的清潔過程。此外,如果涂覆微小或非常脆弱的部件,可以進(jìn)行涂層工藝修改以降低加熱和涂層速率。這些改進(jìn)確保了精致的特征不會過熱并且涂層不會太厚。


什么表面處理可以獲得最佳效果?

PVD涂層非常?。ㄍǔ?.0001至0.0005英寸),通常復(fù)制部件的原始表面(除非使用磨料清潔工藝)。零件表面光滑時獲得最佳效果。因此,研磨或拋光表面通常會產(chǎn)生比噴砂或啞光表面處理更好的效果。


如果需要在零件的特定區(qū)域上進(jìn)行無光飾面,則最好允許涂布機在零件上生成紋理。零件供應(yīng)商的紋理可能會對零件的該區(qū)域產(chǎn)生污染,這需要一些返工,否定供應(yīng)商可能依賴的任何節(jié)省。


PVD涂層過程中使用了多少溫度?

所有表面處理PVD涂層的典型涂層溫度約為800°F。涂層溫度會改變部件的硬度或?qū)е虏考冃危ㄊ湛s或增長)。為了盡量減少這種可能的影響,我們建議將熱敏部件在900至950°F的溫度下進(jìn)行回火處理,然后再進(jìn)行涂層處理。


可以涂哪些類型的材料?

PVD涂層可應(yīng)用于大多數(shù)能夠承受加熱至800°F的金屬。常用的醫(yī)用材料包括303,440C和17-4不銹鋼; 鈦合金; 和一些工具鋼。PVD涂層通常不適用于鋁,因為涂層工藝的溫度接近材料的熔點。


什么涂層通常用于醫(yī)療器械?

醫(yī)療器械通常是四種PVD涂層。最常用的是氮化鈦(TiN),其厚度范圍為0.0001至0.0002英寸,維氏硬度范圍為2,400至2,600Hv,以及金色。



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