用于紧公差医疗应用的聚烯烃热缩管：了解优势和开发过程

用于紧公差医疗应用的聚烯烃热缩管：了解优势和开发过程

在医疗行业中，热缩管可用作保护层、绝缘层或制造助剂，具体取决于材料系列。

热缩管在许多方面使医疗设备和应用受益——通过作为保护层、作为电线的绝缘层或通过帮助组件捆绑和制造。在三种主要类型的热缩管材料中，只有一种聚烯烃基热缩管能够实现高收缩率、出色的贴合性、柔顺性和薄壁。本文介绍了热缩管的基础知识及其在医疗器械制造中的应用，重点介绍了基于聚烯烃的热缩管的优势，并回顾了医疗器械设计工程师需要评估的关键因素，以便为医疗器械选择最佳解决方案。
 

具体应用。

了解材料

三种主要材料系列主要用于医疗级热缩管应用：聚烯烃、聚酯 (PET) 和 PTFE 和 FEP 等含氟聚合物。通常选择含氟聚合物是因为它们的耐高温性。当热缩管在回流后移除时，它们还会在基材上形成光滑的表面光洁度。例如，设备制造商可以构建编织导管，该导管具有聚合物的内层、金属丝编织的中间层和另一种聚合物的外层，旨在制造单个轴。内层和外层将粘合在一起，将编织物包裹在中间。

这是通过将 FEP 或 PTFE 热缩管应用到组装好的轴上来实现的。然后将组件暴露在高温下，热缩管收缩，熔化其下方的聚合物并增加将内层和外层粘合在一起所需的压缩力。然后移除并丢弃热缩管。含氟聚合物热缩非常润滑，去除后导管管材的外皮非常光滑。

由于 PET 热缩管具有非常高的介电强度，因此对于需要电线绝缘的应用来说，它是一个合乎逻辑的选择。PET 可以提供非常薄的壁，并以其高拉伸强度而闻名。在为应用指定 PET 热缩管时，设计工程师应指定接近产品最终直径的热缩管，因为 PET 在较低收缩率下性能更好。
 

在三种材料选择中，聚烯烃的收缩率最大，其次是含氟聚合物，然后是 PET。聚烯烃热收缩比从 1.5:1 到 10:1 不等，尽管在 4:1 范围内看到它们并不罕见。在某些应用中，收缩比可能超过 10:1。这使其成为需要覆盖不同直径的产品的理想选择。对于 PET，收缩率从 1.1:1 到 3:1 不等。对于含氟聚合物，收缩比通常在 1.3:1 到 4:1 的范围内。

聚烯烃的高收缩率使其适用于具有不同外径的设备。

除了高收缩率外，聚烯烃收缩管还具有较低的恢复温度，使其适合在低温应用中使用，以避免损坏收缩管下方的组件（例如电极）。它还提供良好的表面润滑性，并可以生产具有高抗压强度的非常薄的膨胀壁。

因为聚烯烃热缩管可以具有高膨胀比，它可以用于不同直径的设备。例如，当设备的直径沿4英寸从10英寸变为3英寸时。过渡，并且热缩管必须进行相同的过渡。聚烯烃热缩管还具有出色的同心度、柔韧性和薄壁结构。它最适合需要低温收缩和柔韧性的应用。

表 1 提供了聚烯烃、PET 和 PTFE 材料的比较。
 

聚烯烃的优点

聚烯烃是热缩管的最佳选择，因为它具有高收缩率、出色的贴合性、柔顺性和薄壁。聚烯烃有几种不同的配方：

LDPE——低密度聚乙烯

HDPE——高密度聚乙烯

低密度聚乙烯与EVA

LLDPE — 线性低密度聚乙烯

EVA 的添加使热缩管更柔软、更光滑且更容易在 EVA 含量较低的情况下扩展至高收缩率。EVA 浓度可以变化，但通常在 6% 到 28% 之间。EVA含量越高，管材越柔软。一个缺点是热缩管有时会变得更粘，并且收缩率更低。

如果将两种或多种聚乙烯混合在一起以获得所需的物理性能，则收缩和机械性能可能会有更大的差异。混合需要一个额外的步骤来混合材料，制造商必须在生产基础管材之前小心确保混合物的均匀性，因此在辐照步骤之后管材会持续膨胀。
 

热缩管可以着色以用于识别或美学目的，例如覆盖接头或提供管和连接器之间的平滑过渡。

设计注意事项

一旦您选择了理想的聚烯烃等级，就必须选择合适的合作伙伴来帮助您优化可制造性设计。寻找一家在设计和开发成功的聚烯烃热缩管应用方面拥有丰富经验的公司，如G-APEX。并向他们索取样品。理想情况下，G-APEX将携带具有不同直径范围的医疗热缩管标准样品，以便在特定应用中进行测试。


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