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浅析国产医疗设备设计选材的痛点

来源:新材料在线|

发表时间:2018-07-16

点击:16195


众所周知,国内的高价值、高技术的医疗设备均被国外厂商占领了绝大多数的市场份额。尤其是GPS(GE、philips、Siemens)、Toshiba等这些巨头,国产的联影、鱼跃、东软、海扶等逐渐奋起直追。一款好的医疗设备,其设计至关重要;这些年国内主流知名的大型医疗设备企业的设计能力均不会差国外的大厂商太远。而我们差的往往是在生产加工质量的控制、材料的选用、材料的表面处理等环节。尤其是关键核心零部件材料选择、材料供货渠道、材料的成型工艺、材料表面处理等尤为突出。


下面根据本人过往的设计开发经验,举一个例子;通过这个例子来洞悉材料在零件设计全周期遇到的问题。


一种TPU薄膜零件

零件名称

材质

成型工艺

年产量

TPU年用量

零件功能工况

备注

推挤水囊

TPU

高周波模具热合

5000个

150千克

在高强度聚焦超声、脱氧水环境下,能够有很好的透声性、不阻挡B超图像、有一定的弹性、材料要有足够的硬度。还要有足够的美观性(颜色)

零件功用具体指标因为保密原因不列举。

表1


如表1所示的零件在治疗过程中起到了很重要的作用,但现有的TPU的厚度、高周波热合边的宽度极大的影响了零件的性能。为了尽可能减少对B超图像的阻挡、增大透声率,不得不努力的降低TPU薄膜的厚度、缩小热合边的宽度,为了增大推挤效果还得努力提高材料的硬度。然而因为该零件的TPU年用量才区区150千克,所以没哪个厂家愿意为我们定制合适的厚度、合适的硬度。也没外协加工厂家愿意为我们开发窄热合边的成型工艺,也没厂家愿意为我们定制合适的颜色外观。


推挤水囊TPU选材全生命周期痛点

选材痛

供货渠道痛

成型工艺痛

表面美观痛

厚度要薄、硬度高、有一定弹性。

因为年用量150千克,买料看人眼色;没得挑。

热合边足够窄、强度要好。

因为用量少、零件数量少没厂家愿意接招。

表2


上述表格中归纳的痛点,在本人看来具有一定的行业通性。尤其是国产的医疗设备,很多的时候市场占有率不高。从而导致了产量上不去,当遇到了材料类的瓶颈的时候材料厂家、供货渠道、成型加工厂家均不愿去努力攻克。都会异口同声的说你这产量太低了,我们亏不起。仿佛这就陷入了一个死循环,然而如何打破这个死循环突破瓶颈真的值得我们大多数材料人去思考。如果有机构、有厂家肯站出来,整合行业的零散需求,开发一些具备共性技术性能的材料;何尝不可?众人划桨开大船,众人拾柴火焰高。


下一次我会拿我们常见的铝合金6061-T6在湿热环境、高温高压蒸煮灭菌环境下的表面处理的厚度、颜色等痛点来撰写。剖析铝合金在高强度聚焦超声设备、骨科医疗设备的共性痛点。此文只想抛砖引玉,引发一些共鸣。


作者简介:


陈志聪,男,工程师、中国工业设计研究院西南中心,项目经理、创新设计师。新材料在线专栏作家、百度教育认证专家、重庆工业设计协会会员、国家三维CAD应用工程师。多年高端大型医疗设备、高速精密小型化医疗设备、非标设备、军工产品的设计开发工作经验。作为主要研发工程师参与过诸多大型医疗设备的产品开发,大部分设备进入欧美、日韩等发达国家。同时作为主要研发工程师参与设计过某型装甲车用电动、手动型升降器,获得全军同类产品比武第一名后列装部队,并在中俄联合军演、国庆阅兵亮相。在诸多EMC项目中参与过硕士研究生的屏蔽设计指导工作。专注于产品开发的项目管理,以及整机结构设计、EMC结构设计、零部件CAE力学分析、新材料的创新应用等领域的研究。


本文已获陈志聪授权发布


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