案例分析
定制配方材料提供高性能的外科手术密封解决方案  
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挑战
一家大型医疗技术公司旨在升级其医疗设备解决方案,(该医疗设备)主要用于微创手术中切割和灼烧组织。其目标是改进设计,为手术器械制造一次性的且满足生物兼容要求的柔性衬套,使外科医生可以重复使用该器械。如果这个设计成功了,对外科医生而言,不仅改善了临床效果,还能降低总成本。

为了取得成功,新产品方案需要满足几个关键的特征和功能要求,包括: 薄壁(0.55mm)、柔韧灵活、满足生物相容性、优良的抗撕裂和耐热性、低摩擦系数、易于安装和拆卸,以及医生使用时的灵活性和确保包覆、密封的可靠性。


最初该客户与其他供应商合作,选择了不恰当的材料而导致了开发失败。在这些案列中,使用的硅胶材料缺乏稳定性和耐久性,未能满足手术要求,不能达到预期的临床效果。

解决方案
MRP的产品工程师和材料专家深刻理解为这一关键部件开发定制材料的巨大挑战,同时与客户的技术团队密切合作。

MRP团队首先根据已知的这一关键部件需要满足的不确定因素和要求,一步步优化材料配方。为了满足耐热性的要求,我们的团队首先确定了选择氟橡胶(FKM)。为了降低氟橡胶制作薄壁零件的难度,团队开发了两种不同硬度范围的材料,供客户评估和性能分析测试。该材料的关键特性是耐高温性能,因为在使用过程中,器械的尖头部分将承受高温。这两种材料弹性模量上的差异为医生提供了一系列的阻力反馈,以评估不同的操控感。产品表面还做了特殊的涂层处理,以满足低摩擦的要求,以便于安装到器械上。

结论
基本性能
C2525LG (FKM)General-purpose silicone
硬度 (ASTM D 2240), Shore A7681
抗拉强度(ASTM D 412), MPa (psi)17.0 (2,462)8.2 (1,186)
伸长率 (ASTM D 412), %359125
100% 伸长时的强度(ASTM D 412), MPa (psi)5.7 (826)7.0 (1,010)
抗撕裂强度21.9 (125)7.9 (45)
颜色灰色红色


最后,对9组不同的样品进行了评估和调整,最终开发出了高性能的密封解决方案。       

事实上,这款定制配方材料提高了277%的撕裂强度和287%的拉断延长率,以及       

显著地改善了材料的回弹性。


两个团队都非常满意这一独特的材料解决方案,同时也认为正是因为两个团队间的       

通力协作确保了这一目标的最终达成。基于这材料开发的成功,客户选择了与MRP       

合作,进行产品的制样和量产。

典型案例(打印版)
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始自1945年,明尼苏达橡塑已成为先进技术的全球领导者。
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