https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4115763/

مواد اصلی ازسینه با کمک خلاء-سوزن بیوپسی جراحی از فولاد ضد زنگ SUS 316 (SS316) است که سختی آن در HRC 30-40 (تقریبا 70-90 HRB) کنترل می شود. این انتخاب مواد تصادفی نبود، بلکه نتیجه ترکیبی از عوامل از جمله زیست سازگاری، مقاومت در برابر خوردگی، ماشین‌کاری و اثربخشی هزینه بود. این مقاله به بررسی ویژگی‌های SS316 و نقش حیاتی آن در سوزن VABB می‌پردازد و همچنین معرفی می‌کند که چگونه فرآیندهای تصفیه سطح مانند غیرفعال‌سازی، پرداخت الکترولیتی و تمیز کردن اولتراسونیک عملکرد مواد را بیشتر افزایش می‌دهند.

I. مزایای متالورژی SS316

SS316 یک فولاد ضد زنگ آستنیتی است که حاوی 16-18٪ کروم، 10-14٪ نیکل و 2-3٪ مولیبدن است. افزودن مولیبدن به طور قابل توجهی مقاومت آن را در برابر حفره شدن در محیط های کلرید افزایش می دهد، که برای دستگاه های پزشکی که با مایعات بدن انسان و مواد ضد عفونی کننده تماس دارند، بسیار مهم است. علاوه بر این، ویژگی غیر مغناطیسی SS316 تضمین می‌کند که در طول نمونه‌برداری‌های هدایت‌شده MRI، مصنوعات تولید نمی‌کند و در نتیجه کیفیت تصویر حفظ می‌شود. محدوده سختی آن (HRC 30-40) بین سختی مورد نیاز برای سوراخ کردن و چقرمگی برای جلوگیری از ترک خوردن تعادل برقرار می کند - نرم بودن بیش از حد باعث می شود نفوذ به بافت های متراکم فیبری دشوار شود، در حالی که سختی بیش از حد ممکن است باعث شکستن آن در هنگام خم شدن شود.

II. Passivation: ایجاد یک لایه محافظ نامرئی

غیرفعال سازی یک درمان شیمیایی مهم در ساخت پین های VABB است. با غوطه ور کردن سه جزء در محلول اسید سیتریک (با غلظت 10 تا 20 درصد و دمای 50 تا 60 درجه) به مدت 20 تا 30 دقیقه، محلول آهن آزاد و سایر آلاینده های سطح را حل می کند و در عین حال یک لایه اکسید غنی از کروم- (با ضخامت تقریباً 1-3 میلی متر فلز روی سطح) تشکیل می دهد. این فیلم اکسید متراکم و پایدار است، به طور موثر از فرسایش یون های کلرید و اکسیژن جلوگیری می کند، در نتیجه طول عمر مقاومت در برابر خوردگی بدنه پین ​​را چندین برابر افزایش می دهد. پس از غیرفعال سازی، آزمایش نقطه آبی (با استفاده از محلول فریسیانید پتاسیم برای تشخیص) باید برای تایید عدم وجود باقیمانده آهن آزاد انجام شود.

III. پرداخت الکترولیتی: تبدیل از زبری به پایان آینه ای

پرداخت الکترولیتی (صیقلکاری الکتروشیمیایی) شامل پردازش جزء به عنوان آند و عبور جریان الکتریکی از یک الکترولیت خاص (مانند مخلوطی از اسید فسفریک و اسید سولفوریک) برای اولویت حذف برجستگی‌های سطحی میکرو-بر اساس اصل انحلال آند است. پس از پرداخت الکترولیتی، زبری سطح سوزن VABB را می توان از Ra 0.8 میکرومتر به Ra کمتر یا مساوی 0.2 میکرومتر کاهش داد. این نه تنها ضریب اصطکاک را کاهش می‌دهد، آسیب پارگی به بافت سینه را در حین سوراخ کردن کاهش می‌دهد، بلکه ترک‌های میکرو-و نقاط تمرکز تنش باقی مانده از پردازش را نیز از بین می‌برد و مقاومت در برابر خستگی را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، سطح صاف کمتر مستعد چسبندگی باکتری ها و پروتئین است و تمیز کردن و استریل کردن را تسهیل می کند.

IV. تمیز کردن اولتراسونیک: دستیابی به درجه تمیزی پزشکی

پس از پرداخت الکترولیتی، سطح قطعه ممکن است هنوز خمیر پولیش و بقایای فلزی باقی مانده باشد. تمیز کردن اولتراسونیک از ارتعاش با فرکانس 20 تا 40 کیلوهرتز{3}} برای ایجاد حباب‌های کاویتاسیون در محلول تمیزکننده استفاده می‌کند. امواج ضربه ای که هنگام پاره شدن حباب ها آزاد می شوند، می توانند به شکاف های باریک و سوراخ های کور نفوذ کنند و آلاینده ها را به طور کامل از بین ببرند. محیط تمیز کننده معمولاً از آب یونیزه شده همراه با مواد پاک کننده خنثی تشکیل شده است و به سه مرحله تقسیم می شود: تمیز کردن خشن، تمیز کردن خوب و شستشو. سپس با هوای گرم فیلتر شده توسط HEPA خشک می شود و در اتاق تمیز کلاس 10000 بسته بندی می شود تا اطمینان حاصل شود که محصول با الزامات ISO 13485 برای کنترل ذرات و بارهای بیولوژیکی مطابقت دارد.

نتیجه گیری

پایه مواد SS316 با سه فرآیند تصفیه سطح ترکیب شده است: غیرفعال کردن، پرداخت الکترولیتی و تمیز کردن اولتراسونیک. این فرآیندها در مجموع سوزن بیوپسی VABB را با مقاومت در برابر خوردگی عالی، ضریب اصطکاک کم و تمیزی بالا ارائه می کنند. بهینه‌سازی مشترک این ماده و فرآیند تضمین اساسی برای-عملکرد ایمن درازمدت سوزن VABB است.