文/本刊記者 Jim Callari
一條生產(chǎn)1.4 mm直徑的含氟聚合物(FEP)導(dǎo)尿管完整共擠生產(chǎn)線,在MD&M West 2017展會上得到了完美展示。該生產(chǎn)線集合了多家設(shè)備供應(yīng)商為醫(yī)療應(yīng)用開發(fā)的產(chǎn)品,包括:戴維斯標(biāo)準(zhǔn)公司的MEDD直接驅(qū)動醫(yī)用擠出機(jī)、Guill模具和工程公司的十字頭共擠模頭,以及Conair公司的MedVac真空定型/冷卻槽、MedLine引出機(jī)/切割器等,代表了當(dāng)今醫(yī)用精密FEP導(dǎo)管生產(chǎn)線的最高水平。
除了3年一次的K展以外,擠出系統(tǒng)供應(yīng)商們一般不在展覽會上運(yùn)行整條生產(chǎn)線。但在阿納海姆(Anaheim)舉行的2017年美國國際醫(yī)療設(shè)計(jì)與制造展覽會(西部展)(MD&M West 2017)上,多家設(shè)備供應(yīng)商聯(lián)手展示了一條共擠生產(chǎn)線,現(xiàn)場加工1.4 mm直徑的Teflon含氟聚合物(FEP)導(dǎo)尿管。
該導(dǎo)管的FEP主體是由一臺3/4 in(1in=25.4 mm)的戴維斯標(biāo)準(zhǔn)(D-S)擠出機(jī)輸送的。第二臺D-S 3/4 in的擠出機(jī)泵送等間隔嵌入的白色FEP線條,這些FEP線條中填充了硫酸鋇以獲得X射線不透過性。
這兩臺擠出機(jī)是D-S公司特有的MEDD(醫(yī)用擠出機(jī)直接驅(qū)動)產(chǎn)品線的一部分。MEDD擠出機(jī)利用直接驅(qū)動技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高效的操作以及更大的材料靈活性,它還采用一種可更換的進(jìn)料段襯管、可互換的機(jī)筒組件和一個Windows PLC控制系統(tǒng)。
FEP導(dǎo)尿管
為了支持醫(yī)療導(dǎo)管客戶,D-S公司在其技術(shù)中心的潔凈室環(huán)境中安裝了一條醫(yī)療實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線配有兩臺MEDD擠出機(jī)和相關(guān)的下游設(shè)備,放置在具有氣候控制的“潔凈室”環(huán)境中。這樣,客戶可以在花費(fèi)大量投資購買設(shè)備之前,利用此生產(chǎn)線對新樹脂進(jìn)行試驗(yàn),以制造用于概念驗(yàn)證的部件,并進(jìn)行下游研發(fā)。該生產(chǎn)線被認(rèn)為是非常通用的,可以運(yùn)行多種樹脂,其中所有的單元都由EPIC III控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和控制。
在展會上,材料流在由Guill模具和工程公司提供的十字頭共擠模頭中熔合,使得硫酸鋇填充的材料形成了4根線條,它們圍繞軟管的周邊以90°間隔嵌入。由于FEP易焦燒,所以D-S擠出機(jī)和模頭單元均采用流線型設(shè)計(jì),以縮短滯留時間。
導(dǎo)管從模頭進(jìn)入Conair公司的MedVac真空定型/冷卻槽。真空在管子內(nèi)部產(chǎn)生壓力,有助于穩(wěn)定尺寸,并防止冷卻水可能從槽的進(jìn)料口流出,影響管子關(guān)鍵的表面質(zhì)量。冷卻槽內(nèi)的超聲波探傷儀監(jiān)測管子的壁厚(0.4 mm),同時一臺位于槽下游的Zumbach Electronics 3軸外徑激光儀提供閉環(huán)尺寸控制并顯示管子,以調(diào)節(jié)同心度。來自這些儀器的數(shù)據(jù)被用來控制引出機(jī)速度和真空度,以保持關(guān)鍵的尺寸。一種視覺系統(tǒng)也被安裝在生產(chǎn)線中,以檢測凝膠和表面缺陷,并與管子質(zhì)量控制系統(tǒng)相連,在線自動分離好管和壞管。
戴維斯標(biāo)準(zhǔn)公司的MEDD直接驅(qū)動醫(yī)用擠出機(jī)
然后,該導(dǎo)管通過一臺Conair MedLine引出機(jī)/切割器。在定型(確定尺寸)和冷卻期間,引出機(jī)連續(xù)將管子拉下線。與此同時,旋轉(zhuǎn)式切刀把管子準(zhǔn)確切成規(guī)定的長度。接著,切下的管子通過Conair醫(yī)療輸送帶被帶走。在輸送帶上,一旦發(fā)現(xiàn)切割下來的部件不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(根據(jù)外徑/內(nèi)徑測量讀數(shù)和在線機(jī)器影像系統(tǒng)),可以用一股壓縮空氣把它們從生產(chǎn)流中去除。
Conair公司為生產(chǎn)線提供了多種上下游設(shè)備
實(shí)際上,MedLine引出機(jī)/切割器有一個廢料/質(zhì)控模式,可接受來自壁厚儀、激光外徑計(jì)和照相機(jī)的數(shù)據(jù),并自動設(shè)置長度補(bǔ)償,以便切割器“知道”什么時候有缺陷的部件會到它那里。另外,可以對切割器編程,使它切割壞管的方式不同于好管或者完全不切割,也可以改變輸送帶處理不合格品的方式。
這條生產(chǎn)線還使用了Conair公司的其他MedLine設(shè)備,這些設(shè)備都有專門的尺寸、配置和證明文件來支持用于潔凈室和其他受控環(huán)境。兩臺擠出機(jī)都配備了一臺采用5.6 L料斗的Conair MicroWheel MW1-0.2干燥機(jī),據(jù)稱其適用于不需要大容量干燥機(jī)和料斗,但仍需Conair干燥劑-輪式干燥技術(shù)高效性和可靠性的工藝。其中一臺干燥機(jī)裝有一個MedLine微型加料器。這種自給式裝置具有自己的真空電動機(jī),可以從機(jī)器一側(cè)的蓄料系統(tǒng)中抽取樹脂。直管式加料機(jī)能夠確保料流暢通無阻,甚至對于典型的小批量醫(yī)療成型也是如此。
Conair公司的兩臺新型Thermolator溫度控制單元(TCU)為該生產(chǎn)線提供溫度調(diào)節(jié)水。一臺TCU用于使擠出機(jī)進(jìn)料口溫度與環(huán)境條件相匹配,從而不會產(chǎn)生冷凝水而使預(yù)干燥樹脂降解。另一臺TCU向定型/冷卻槽提供調(diào)溫水,以控制從管中排出的熱量。
Conair公司的MedLine EP1A-03便攜風(fēng)冷式致冷機(jī)為TCU提供冷卻水。該致冷機(jī)采用易于清潔的RAL-9003白色涂層外殼和抗腐蝕材料制成的內(nèi)部組件,包括蒸發(fā)器、泵、儲液器和管道。它占用空間小,具有易于進(jìn)入的內(nèi)部結(jié)構(gòu),所采用的控制器可提供精確的溫度控制和豐富的診斷功能。