用于緊公差醫療應用的聚烯烴熱縮管：了解優勢和開發過程

在醫療行業中，熱縮管可用作保護層、絕緣層或制造助劑，具體取決于材料系列。

熱縮管在許多方面使醫療設備和應用受益——通過作為保護層、作為電線的絕緣層或通過幫助組件捆綁和制造。在三種主要類型的熱縮管材料中，只有一種聚烯烴基熱縮管能夠實現高收縮率、出色的貼合性、柔順性和薄壁。本文介紹了熱縮管的基礎知識及其在醫療器械制造中的應用，重點介紹了基于聚烯烴的熱縮管的優勢，并回顧了醫療器械設計工程師需要評估的關鍵因素，以便為醫療器械選擇最佳解決方案。
 

具體應用。

了解材料

三種主要材料系列主要用于醫療級熱縮管應用：聚烯烴、聚酯 (PET) 和 PTFE 和 FEP 等含氟聚合物。通常選擇含氟聚合物是因為它們的耐高溫性。當熱縮管在回流后移除時，它們還會在基材上形成光滑的表面光潔度。例如，設備制造商可以構建編織導管，該導管具有聚合物的內層、金屬絲編織的中間層和另一種聚合物的外層，旨在制造單個軸。內層和外層將粘合在一起，將編織物包裹在中間。

這是通過將 FEP 或 PTFE 熱縮管應用到組裝好的軸上來實現的。然后將組件暴露在高溫下，熱縮管收縮，熔化其下方的聚合物并增加將內層和外層粘合在一起所需的壓縮力。然后移除并丟棄熱縮管。含氟聚合物熱縮非常潤滑，去除后導管管材的外皮非常光滑。

由于 PET 熱縮管具有非常高的介電強度，因此對于需要電線絕緣的應用來說，它是一個合乎邏輯的選擇。PET 可以提供非常薄的壁，并以其高拉伸強度而聞名。在為應用指定 PET 熱縮管時，設計工程師應指定接近產品最終直徑的熱縮管，因為 PET 在較低收縮率下性能更好。
 

在三種材料選擇中，聚烯烴的收縮率最大，其次是含氟聚合物，然后是 PET。聚烯烴熱收縮比從 1.5:1 到 10:1 不等，盡管在 4:1 范圍內看到它們并不罕見。在某些應用中，收縮比可能超過 10:1。這使其成為需要覆蓋不同直徑的產品的理想選擇。對于 PET，收縮率從 1.1:1 到 3:1 不等。對于含氟聚合物，收縮比通常在 1.3:1 到 4:1 的范圍內。

聚烯烴的高收縮率使其適用于具有不同外徑的設備。

除了高收縮率外，聚烯烴收縮管還具有較低的恢復溫度，使其適合在低溫應用中使用，以避免損壞收縮管下方的組件（例如電極）。它還提供良好的表面潤滑性，并可以生產具有高抗壓強度的非常薄的膨脹壁。

因為聚烯烴熱縮管可以具有高膨脹比，它可以用于不同直徑的設備。例如，當設備的直徑沿4英寸從10英寸變為3英寸時。過渡，并且熱縮管必須進行相同的過渡。聚烯烴熱縮管還具有出色的同心度、柔韌性和薄壁結構。它最適合需要低溫收縮和柔韌性的應用。

表 1 提供了聚烯烴、PET 和 PTFE 材料的比較。
 

聚烯烴的優點

聚烯烴是熱縮管的最佳選擇，因為它具有高收縮率、出色的貼合性、柔順性和薄壁。聚烯烴有幾種不同的配方：

LDPE——低密度聚乙烯

HDPE——高密度聚乙烯

低密度聚乙烯與EVA

LLDPE — 線性低密度聚乙烯

EVA 的添加使熱縮管更柔軟、更光滑且更容易在 EVA 含量較低的情況下擴展至高收縮率。EVA 濃度可以變化，但通常在 6% 到 28% 之間。EVA含量越高，管材越柔軟。一個缺點是熱縮管有時會變得更粘，并且收縮率更低。

如果將兩種或多種聚乙烯混合在一起以獲得所需的物理性能，則收縮和機械性能可能會有更大的差異。混合需要一個額外的步驟來混合材料，制造商必須在生產基礎管材之前小心確保混合物的均勻性，因此在輻照步驟之后管材會持續膨脹。
 

熱縮管可以著色以用于識別或美學目的，例如覆蓋接頭或提供管和連接器之間的平滑過渡。

設計注意事項

一旦您選擇了理想的聚烯烴等級，就必須選擇合適的合作伙伴來幫助您優化可制造性設計。尋找一家在設計和開發成功的聚烯烴熱縮管應用方面擁有豐富經驗的公司，如G-APEX。并向他們索取樣品。理想情況下，G-APEX將攜帶具有不同直徑范圍的醫療熱縮管標準樣品，以便在特定應用中進行測試。


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