Trenutno stanje uporabe in s tem povezani izzivi neodim železo-bor magnetov na medicinskem področju

Neodim železo-bor magneti že dolgo igrajo pomembno vlogo v medicinski industriji, vključno z njihovo uporabo znotraj in zunaj telesa, pa tudi v motorjih in senzorjih medicinske opreme. Imajo široko paleto aplikacij v medicinski industriji in so enako napredni kot inovacije, povezane s trenutnimi raziskovalnimi tehnologijami. Čeprav je vsaka aplikacija edinstvena, so za dosego najboljšega končnega izdelka potrebni dragoceni vpogledi in sodelovanje od faz načrtovanja in razvoja do proizvodne faze.
Uporaba izdelka in zaupnost
Večina zdravstvenih strank začne z idejo ali konceptom, za katerega predvidevajo, da bo na neki točki patentiran, in zagotavlja medsebojno pogodbo o zaupnosti, ko razpravljajo o magnetnem delu. Spoštujte in varujte intelektualno lastnino (IP) strank in razumejte, da lahko inkubacijska doba novih izdelkov traja dolgo časa, v katerem se bodo zgodile številne spremembe in podatki se bodo nenehno zbirali. Za končno aplikacijo bo morda izziv zagotoviti natančno simulacijo in optimizacijsko zasnovo za zahteve magnetov ali magnetnih komponent pred izdelavo prvega prototipa. Čeprav sta simulacija in optimizacija blizu končnih rezultatov načrtovanja, še vedno ne moremo zanemariti dejanskega oblikovalskega dela proizvodnje predloge, testiranja in preverjanja.
Uporablja se v telesu
Magneti, ki se uporabljajo v telesu, daleč presegajo zahteve "konvencionalnih" magnetnih aplikacij in so biokompatibilni za premaze na medicinskih magnetih v stiku. Odobreni premazi za magnete vključujejo zlato, paliling, titan ali rodij. Pravilna prevleka pomaga izboljšati korozijsko odpornost na nekatere kemikalije in je tudi varna za notranjo uporabo. Polietilen tereftalat na magnetih je že dolgo povezan z medicinskimi in tehnološkimi aplikacijami, saj zagotavlja proti koroziji odporen in trajen premaz, ki se lahko uporablja za Paliling C, D in N.
Magneti lahko med udarcem, udarcem ali brušenjem drugih delov povzročijo praske in drobce v prevleki, kar povzroči oksidacijo. Pri nekaterih aplikacijah je lahko koristno podvojitev debeline nanosa, vendar je treba preveriti tolerance, da se zagotovi uporaba dodatne debeline. Zlato je medicinski premaz, ki ga je odobrila FDA za uporabo v telesu. Ima nikelj bakreno nikelj osnovno prevleko s standardno pozlačeno debelino 0.3-0.6 mikronov in največjo delovno temperaturo približno 200 stopinj
Skoraj vsi magneti, ki se uporabljajo za telo, so majhni in zahtevajo močnejše magnete, zato se skoraj vedno uporablja neodim. Včasih se lahko najde okolje aplikacije, ki poskuša izpodbijati fizikalne zakone ali zahteva magnete za izvajanje nalog, ki presegajo njihove zmožnosti. Na primer, majhen cilindrični magnet velikosti 0.5 mm x 1 mm zagotavlja zadrževalno silo 20 funtov ali pa senzor odčita 4000 Gaussov z diska velikosti 1 mm x 1 mm na razdalji 3 palcev. Za magnete je pomembno razumeti razpoložljive možnosti glede zahtev glede velikosti, sprejemljivih toleranc (opomba: če je mogoče, poskušajte ne biti pretesni) in želenih rezultatov.
Oblika magneta je običajno odvisna od uporabe in zahtev glede rezultata. Večina magnetov, ki se uporabljajo v telesu, je pogosto majhnih cilindričnih, medtem ko imajo magneti, ki se uporabljajo zunaj telesa, veliko oblik in velikosti. Enako pomembna kot oblika je smer ali orientacija magnetizacije. Na primer, aplikacija omogoča, da magnet prehaja skozi senzor, prvotna zasnova pa je pokazala, da ima magnet aksialno magnetizacijo. Ko boste bolje razumeli senzor, boste ugotovili, da mora biti smer magnetizacije radialna. Po popravku senzor in magnet dobro delujeta kot komponenta.
Če sta izbrana pravi magnet in prevleka glede na temperaturo, čistočo in kemikalije, ki jim je izpostavljen, bo magnet deloval neomejeno in neprekinjeno. Obstaja veliko razredov neodimovih magnetov, zato je izbira pravilnega razreda za obvladovanje temperaturnih zahtev dobro izhodišče. Ko je določen pravilni razred, je treba upoštevati zahteve okolja, v katerem bo magnet izpostavljen. Če magnet očistite z navadnimi kemikalijami ali postavite v opremo za sterilizacijo, bo prevleka, ki lahko prenese to okolje, ključnega pomena, saj lahko magnet naleti na več območij kot zunanji zrak.
Testiranje, zbiranje podatkov in še več zbiranja podatkov zahtevajo precej časa in truda od zasnove do izdelkov, odobrenih s strani FDA, ter velik seznam dokumentov in poročil, potrebnih za vsako serijo izdelkov. Razumeti, katere datoteke in testi so potrebni med začetnim testiranjem in proizvodnimi procesi, da pridobite pravilne postopke testiranja, proizvodne procese in zahtevane sezname datotek pred množično proizvodnjo.
sklep
Pri razmišljanju o uporabi magnetov v medicinskih aplikacijah so zgornje teme le izhodišče, napredek v medicinski tehnologiji in aplikacijah pa zahteva priložnosti za sodelovanje z najbolj inovativnimi in ustvarjalnimi talenti v današnji medicinski industriji. Še naprej izzivajte in premikajte meje magnetov, magnetnih komponent, magnetnih vezij in premazov, ki vključujejo kratkotrajno kirurško uporabo, dolgoročno namestitev opreme ter natančno uporabo senzorjev in preciznih motorjev.