在医疗应用中使用硅树脂护套电缆

Posted by

护套是电缆的最外层,其主要功能是保护和电绝缘电缆的内部导体。护套对于保护内部所有部件至关重要,它不仅能防止机械故障,还能防止因潮湿、高温、明火、化学物质、紫外线照射等引起的性能问题。

需要注意的是,电缆的护套不能与绝缘混淆,绝缘是一层薄薄的材料,通常直接覆盖在裸线上。两者都是为了保护电缆,但用途不同,实现这一目标的方式也不同。

什么是硅树脂护套电缆?

硅树脂护套电缆(图 1),顾名思义,是使用化学结构基于硅原子和氧原子交替链的合成聚合物设计的电缆。在制造过程中,大量石英砂会被加热到高达 1,800°C 的高温。从中提取出纯净的分离硅,然后将其冷却并研磨成细粉。

将粉末与甲基氯混合并加热以引发化学反应后,再与二甲基二氯硅烷等其他工业化学品材料混合,然后再次将所有材料分离。在将其他混合物加热到非常精确的温度并经过漫长的蒸馏过程后,再使用盐酸将所有物质凝结成聚二甲基硅氧烷。聚二甲基硅氧烷含有硅氧烷键,是有机硅材料的骨架,可用于制造有机硅原材料。

现在,硅氧烷以原材料的形式混合,并按照特定的生产工艺挤压到电缆周围。在许多设置中,中心导体或护套线被高速送入工具中,加热后的粘性硅胶将电缆包裹起来,冷却后形成最终的挤出形状。然后对完成的电缆进行连续性测试,并检测外护套是否有任何异常。通过这种高度复杂的工艺生产出的电缆外观正常,但具有优异的柔韧性、耐温性甚至生物相容性。

之所以选择硅树脂电缆护套,通常是因为存在独特的设计挑战。某些环境要求电缆具有极佳的柔韧性,这不仅能提供易用性优势,还能提供长期的弯曲寿命和抗疲劳能力。这种高柔性插孔还能提供紧凑的最小弯曲半径,使电缆可以穿过狭窄的开口和角落。硅树脂护套还可用于极端温度应用,因为硅树脂在很宽的温度范围内都能保持稳定。

硅树脂护套电缆的常见用途

硅胶护套电缆不仅具有固有的柔韧性、优异的抗紫外线性能,而且在极端温度条件下也非常可靠,因此被广泛应用于各行各业。硅胶护套电缆通常用作住宅和工业布线应用的绝缘材料。

出于同样的原因,硅胶护套还经常用于飞机和航空线束的绝缘和捆扎,而且这些环境中的电缆经常要经受特别严酷的条件,而硅胶护套电缆正是这些条件的理想选择。在这种情况下,部件通常会暴露在极热和潮湿的环境中,而硅胶护套电缆可以抵御这两种环境,这是其他选择无法比拟的。

如前所述,硅胶护套电缆之所以受欢迎,部分原因是其温度范围广。它们可以承受低至 -67°F 高至 400°F 的温度。

硅胶护套电缆还有一些其他优点值得一提,这些优点使其成为许多行业的理想解决方案。例如,即使在极端条件下,它们也能提供出色的抗老化性能。这使它们成为需要进行加速老化测试并保证电缆不会随着时间推移而损坏的项目的完美解决方案。

医疗行业中的硅树脂护套电缆: 打破常规

医疗设备中使用的电缆组件(图 2)在高可靠性能方面的要求非常高。当你谈论的是用于监测病人脆弱健康状况的设备,或者是用于维持生命的植入式设备时,是不容许出错的。硅胶护套电缆被广泛应用于整个医疗行业,尤其是 1 级、2 级和 3 级医疗设备。

这些电缆通常用于机器人系统、传感器和可能与病人直接接触的电缆等应用中(图 3)。如果设计得当,硅树脂护套带状电缆可以承受数百万次的弯曲循环而不会降低性能。多轴运动系统、机械臂和先进成像系统中的许多运动部件都需要这种高可靠性能。

硅胶护套电缆还用于支持医疗专业人员依赖的多种手持设备。对于直接接触病人的物品来说,最重要的问题之一就是消毒。医疗机构中使用的电子医疗设备必须在每次手术后进行消毒。通常情况下,这需要使用高压灭菌器,这是一种用于对设备和其他物品进行蒸汽消毒的特殊机器。由于高压灭菌器内温度极高,物品上可能存在的任何细菌、病毒、真菌和孢子都会被灭活。高压灭菌器广泛应用于各种不同的医疗环境,从医院、实验室到任何其他对设备无菌性要求极高的地方。此外,硅胶护套电缆在经过高压灭菌器灭菌过程(通常使用刺激性化学品)后,还要经常进行清洗和消毒,以确保不会残留病原体。

硅胶护套电缆是这些情况下的少数几种材料选择之一,因为硅胶护套电缆具有卓越的耐化学性和在各种温度下的弹性,使其能够经受反复清洗、灭菌和消毒。如果需要一次性使用,硅胶护套电缆可以经受住首次消毒,在 “一次性使用 “和可重复使用的医疗用品中都很受欢迎。

虽然硅胶在极端温度和高柔性应用中表现优异,但硅胶最重要的优点是材料的生物相容性。大多数硅胶的设计和生产都符合美国食品药品管理局(FDA)和 ISO 10993 生物相容性标准。这意味着硅胶不会对活体组织造成伤害,这一点在设计最终将植入人体的产品时尤为重要。对于任何需要与人体皮肤接触并具有生物相容性的电缆应用来说,硅胶护套都是一个不错的选择。

使用有机硅材料开始您的定制医疗电缆项目

显然,在定制医用电缆组件中使用硅胶作为护套材料有很多好处。这些优点包括良好的温度回弹性、高柔韧性和机械性能,以及美国食品及药物管理局批准的生物相容性。有机硅不支持细菌或真菌生长,也不会对周围材料造成腐蚀或染色。有机硅具有机构认可的生物兼容性,可用于无数医疗和人体接触应用。由于硅胶对人体无害,皮肤极度敏感的成年人都在使用生物相容性硅胶结婚对戒,以取代传统的黄金、白金和其他金属对戒。正如硅橡胶按键、扣眼、密封件和其他日常用品所显示的那样,它价格低廉,实用性强,可用于各行各业。

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Tag Cloud

There’s no content to show here yet.