ОтносноPTFE О-пръстении историята на пружинно натоварения PTFE, както следва:
В динамични приложения, изискващи уплътняване при ниски до умерени скорости и налягания, инженерите-конструктори заменят лошо представящите се еластомерни...О-пръстенис пружинно натоварени PTFE уплътнения „C-пръстен“.
Когато О-пръстените и други традиционни методи за уплътняване не работят, инженерите на диагностични устройства и устройства за доставяне на лекарства предприемат нов, по-рентабилен подход за повишаване на производителността на съществуващото си оборудване: пружинни уплътнения от PTFE „C-Ring“.
C-образните уплътнения първоначално са разработени за диагностични инструменти, използващи бутало, което се движи възвратно-постъпателно със скорост 1,5 метра в минута и работи във водна баня при температура приблизително 38°C. Работните условия са меки, но с големи допуски. Първоначалният дизайн е предвиждал еластомерен о-пръстен за уплътняване на буталото, но о-пръстенът не е можел да поддържа постоянно уплътнение, което е водило до течове от устройството.
След като прототипът беше построен, инженерите започнаха да търсят алтернативи. U-образните пръстени или стандартните уплътнения с маншет, често използвани в буталата, не са подходящи поради големите радиални допуски. Също така е непрактично да се монтират върху вдлъбнатини с пълен размер. Монтажът изисква твърде голямо разтягане, което води до деформация и преждевременна повреда на уплътнението.
През 2006 г. NINGBO BODI SEALS .,LTD предложи експериментално решение: наклонена спирална пружина, обвита в PTFE C-пръстен. Печатът работи точно както се очаква. Съчетавайки свойствата на ниско триене на PTFE с обтекаема геометрия на обувката, „C-пръстените“ осигуряват надеждно, постоянно уплътнение и са по-гладки и по-тихи от O-пръстените. Освен това, C-пръстените са подходящи за пълностъпални O-пръстени, които обикновено не се препоръчват за нееластични материали. По този начин, C-пръстенът може да се монтира без промяна на оригиналния дизайн на оборудването или с помощта на специални инструменти.
Оригиналното C-образно уплътнение беше на две години. Използването на C-образни пръстени подобрява производителността на продукта и удължава живота на оборудването, като намалява времето за престой и разходите за поддръжка.
Медицинското оборудване за образна диагностика, инсулиновите помпи, вентилаторите и устройствата за доставяне на лекарства често използват О-пръстени за уплътняване на къси аксиални пространства. Но когато са необходими екстремни възможности за радиално отклонение, О-пръстените не могат да компенсират това, което често води до износване, трайна деформация и течове. Въпреки тези недостатъци, инженерите продължават да използват О-пръстени, тъй като други решения (напр. U-образни чашки, уплътнения с маншет) не могат да отговорят на изискванията за радиално отклонение и обикновено изискват повече аксиално пространство от О-пръстените.
C-пръстенът се различава по това, че може да се побере в по-малкото аксиално пространство, обикновено предвидено за O-пръстен, докато стандартните уплътнения не могат. Освен това, C-пръстените могат да бъдат напълно персонализирани, за да отговарят на нуждите на приложението. Те могат да бъдат конфигурирани с ултратънка и гъвкава устна за криогенни приложения или с дебела устна за динамични приложения, където уплътнението изисква по-голяма износоустойчивост.
Тъй като C-образните пръстени позволяват както въртеливо, така и възвратно-постъпателно движение, те са универсално решение за широка гама от продукти, които изискват уплътняване с ниска до средна скорост, включително медицинска роботика, преносими медицински устройства и конектори за сонди/тръби. C-образните пръстени позволяват необичайно големи радиални допуски – поне пет пъти по-големи от стандартните уплътнения със същото напречно сечение. Диапазонът на допуски зависи от околното налягане, вида на средата и условията на обработка на повърхността. C-образните пръстени работят добре и в статични приложения, където компонентите трябва да бъдат защитени от замърсители на околната среда.
Чрез премахване на PTFE материала от оригиналния дизайн на C-образния ботуш, инженерите успяха да увеличат неговата еластичност и гъвкавост. В резултат на това C-образните пръстени се оказаха по-разтегливи и гъвкави от първоначално очакваното, което ги прави подходящи за некръгли приложения. C-образните пръстени са били използвани в помпи за доставяне на лекарства с овални бутала. Тъй като уплътнителната устна може да бъде изработена от чист PTFE или от запълнен PTFE, C-образният пръстен е изключително универсално уплътнение, съвместимо с метални и пластмасови части.
C-пръстените, първоначално проектирани за употреба с диагностични инструменти на водна основа, се състоят от спирални пружини с PTFE обвивка. Но C-пръстените могат да бъдат изработени и с помощта на спирални лентови пружини като активатори. Чрез замяна на наклонени спирални пружини със спирални лентови пружини, C-пръстените могат да осигурят много високо уплътняващо контактно налягане, идеално за криогенни или статични приложения.
Bal Seal Engineering нарича своя C-пръстен „перфектното уплътнение за един несъвършен свят“ заради способността му да осигурява удължен експлоатационен живот в среди, където пролуките, повърхностните покрития и други дизайнерски характеристики варират значително. Въпреки че няма перфектно уплътнение, гъвкавостта и възможността за персонализиране на C-пръстените със сигурност ги правят интересен и потенциално полезен вариант в някои медицински и диагностични устройства. Това е сравнително леко уплътнение, идеално за приложения с ниско налягане (<500 psi) и ниска скорост (<100 ft/min), където се изисква ниско триене. За тези среди C-пръстените могат да осигурят по-добро решение за уплътняване от еластомерните O-пръстени или други стандартни видове уплътнения, предлагайки на дизайнерите възможността да увеличат експлоатационния живот и да намалят нивата на шум без скъпи модификации на оборудването.
Дейвид Уанг е глобален маркетинг мениджър за медицински изделия в Bal Seal Engineering. Инженер с над 10 години опит в проектирането, той работи с производители на оригинално оборудване (OEM) и доставчици от първи ред, за да създава решения за уплътняване, свързване, електрическа проводимост и електромагнитни смущения, които помагат за задаване на нови стандарти в производителността на оборудването.
Мненията, изразени в тази публикация в блога, са единствено на автора и не отразяват непременно гледните точки на MedicalDesignandOutsource.com или неговите служители.
Крис Нюмаркър е управляващ редактор на новинарските сайтове и публикации за науките за живота на WTWH Media, включително MassDevice, Medical Design & Outcommerce и други. 18-годишен професионален журналист, ветеран на UBM (сега Informa) и Associated Press, кариерата му обхваща от Охайо до Вирджиния, Ню Джърси и, наскоро, Минесота. Тя обхваща широк кръг от теми, но през последното десетилетие фокусът му е върху бизнеса и технологиите. Той има бакалавърска степен по журналистика и политически науки от Държавния университет на Охайо. Свържете се с него в LinkedIn или изпратете имейл на cnewmarke.
Абонирайте се за Healthcare Design & Outsourcing. Добавете към отметките си, споделете и взаимодействайте с водещото списание за медицински дизайн още днес.
DeviceTalks е форум за разговори на лидери в областта на медицинските технологии. Той включва събития, подкасти, уебинари и индивидуален обмен на идеи и прозрения.
Списание за бизнес с медицинско оборудване. MassDevice е водещото списание за новини за медицински изделия, представящо животоспасяващи устройства.
За повече запитвания, моля, свържете се с нас: www.bodiseals.com
Време на публикуване: 10 август 2023 г.