チタンチューブについて知っておくべき6つのこと

チタン チューブについて考慮すべき長所と短所

私たち Metal Cutting は金属管を長さに精密に切断する専門家であるため、さまざまな管材料の長所と短所について詳しく知るために頭を使うことがよくあります。

チタンチューブ 興味深いトピックです。なぜなら、それはいくつかのユニークな利点を提供する一方で、いくつかの明確な課題ももたらす材料だからです.それでも、チタンはその独特の特性が有益な一部の医療機器やその他の用途で使用されています.

1.チタンチューブの望ましい特性

優れた耐薬品性のため、チタンチューブがよく使用されます 、これはステンレス鋼グレード 304 またはグレード 316 よりもはるかに優れています。

高い耐食性を備えた高強度、軽量の材料として、チタンは高い強度対重量比を提供します そのため、さまざまなチューブ用途に適しています。たとえば、Metal Cutting では、チタンから次のようなさまざまな部品を製造しています。

• 自動車用途で使用する小径の丸みを帯びたチューブ
• 小線源治療のシード ケーシングに使用される小型の丸いチタン チューブ。
• ライフ サイエンスで使用される化学活性容器のケーシング用の薄肉チタン チューブ

チタンチューブは、クロマトグラフィーなどの分析機器や、チューブが以下を必要とするその他の用途にも役立ちます。

• 繰り返し露出に抵抗する
• さまざまな種類の化学物質やその他の物質と相互作用しない

医療機器におけるチタン チューブのもう 1 つの利点は、生体適合性であることです。 人体はチタンの使用に耐えられるだけでなく (これは重要です)、非磁性でもあります — 磁気共鳴画像法 (MRI) の使用が医療診断でより一般的になるにつれて、ますます重要な特性.

一時的に留置された心臓針から (できれば) 恒久的な骨関節置換術まで、MRI との互換性は、体内に長期間挿入または移植される医療機器にとって重要であり、わずかな磁性体が危険な場所でも使用できます。

さもなければ、非侵襲的な診断テストであると思われるものが、金属製のデバイスが体から引き裂かれる可能性があります.とはいえ、それは良い結果ではありません!

2.チタンチューブのグレードとレシピの驚くべき多様性

チタンのもう 1 つの優れた点は、さまざまな種類のステンレス鋼があるように、さまざまなグレードのチタン チューブがあることです。

たとえば、ASTM には、さまざまな用途で使用されるチタン グレードの「レシピ」に関するさまざまな規格 (主に B265、B348、および B381) があります。スペックを見ると、非合金チタンにも複数のグレードがあることがわかります.

市販されている最も一般的なグレード 5 のチタン合金は、高い強度と靭性を備えています。また、純粋なチタンとは異なり、グレード 5 のチタンは熱処理可能であるため、航空宇宙、海洋、化学、および医療用途でチューブやその他の用途に溶接および加工することができます。

3.形状記憶チタンチューブ

形状記憶が必要な用途では、ニッケル チタン、または NiTi の形で入手可能なチタン チューブも検討してください。 (ニチノールとも呼ばれます) )、これは独自の別の製品カテゴリです。

理論的には、材料はニッケルとチタンの 50/50 ブレンドですが、NiTi は決して正確ではありません。実際、NiTi は常にカスタム ブレンドであり、ASTM 仕様はなく、各メーカーが独自の独自の配合を使用しています.

NiTi は、カテーテル ガイドワイヤー、ステント、顕微手術用の超弾性針など、高度な柔軟性とねじれ抵抗を必要とする医療用チューブの製造によく使用されます。適切に処理すれば、この材料は優れた耐食性も提供します。

4.チタンを扱う上での課題

もちろん、すべての用途に万能な素材はありません。チタンも例外ではありません。

ステンレス鋼との比較

難しい点の 1 つは、材料がステンレス鋼よりもややもろく、絞りにくいことです。これにより、チタンの取り扱いが難しくなります。

チタンはチューブに引き込むことができますが、このプロセスでは、ステンレス鋼を引き抜くときに得られる滑らかな表面は得られません。チタンを Ra 8 ～ 10 マイクロインチまで引き下げることができる企業があります。ただし、ステンレス鋼は実質的により滑らかな Ra 3-4 マイクロインチ以上に引き伸ばすことができます。

チタン チューブの粗い ID は、チューブ内を移動する必要がある液体のマイクロ流体特性に影響を与える可能性があります。これは、液体のスムーズな流れが特に重要なアプリケーションでは問題になる可能性があります。

チューブが血液やその他の体液を運ぶほとんどの医療機器用途では、これは問題ではありません。ただし、チューブが少量の流体を運ばなければならない用途では、乱流は深刻な問題です。

チタン チューブの機械加工性

チタンはよりもろく、寛容性の低い材料であるため、機械加工も困難です。最終製品を完成させるためにチタンを使わなければならないほど、チッピングやその他の表面粗さの問題が発生する可能性が高くなります。

チタンの機械加工には、他の材料よりも多くのクーラントが必要です。高圧クーラントは、複数のノズルと角度から機械加工の場所に正確に供給され、領域をクーラントで満たす必要があります。

また、チューブの接合部にチタンが使用されることはほとんどありません。実際、特に医療機器の場合 — フレア、スエージ、および接続点でのねじ切りを作成するために多くの機械加工が必要とされる — あらゆる種類の金属 チューブ継手市場のごく一部です。

代わりに、医療機器用のチューブ継手には、耐久性の高い PEEK (ポリエーテル エーテル ケトン) や、より簡単に成形および機械加工できるその他の特殊なプラスチックが使用されることが多くなっています。

5.チタンチューブのコスト

長所と短所の両方で、チタン チューブのコストも考慮する必要があります。

歴史的に、チタンはステンレス鋼などの材料ほど頻繁に使用されていないため、チタン チューブを製造する小さなベンダーはわずかしかありません。さらに、標準サイズが少ないため、カスタム サイズを作成するためのリード タイムが長くなり、コストも増加します。

したがって、チタンチューブは、指定する場合は、軽く選択するのではなく、本当に必要であることを確認した方がよい材料です.

ここに追加のヒントがあります。最終製品にチタンが必要な場合の実用性の観点から、企業は実現可能性と機能をテストするために、別の安価な金属で製品設計のプロトタイプを作成することがよくあります。最初のテストで設計が検証された場合は、チタンを使用して再テストできます。

このように非常に多様なチタンチューブオプションがあるため、製品の製造可能性を最適化するには、純チタン、多くの合金の 1 つ、NiTi 製法など、必要な特定のタイプとグレードを常に指定することが非常に重要です。

(スモール パーツ ソーシングにおける製造可能性の最適化の詳細をご覧ください。)

6.チタンチューブの切断の専門家

それが特定のチューブ用途に適した材料である場合、メタルカッティングはチタンの切断方法を知っていると確信できます。実際、お客様が必要とするあらゆるタイプやグレードのチタン チューブを切断、機械加工、または仕上げることができます。

当社では、チタンを含むあらゆる金属で、チューブを 0.006 インチ (0.152 mm) ほどの長さで、肉厚を 0.001 インチ (0.025 mm) ほど薄く、または ID を 0.001 インチ (0.025 mm) ほど短く切断、研削、ラッピング、および研磨します。 (直径を描くことができれば、それで作業できると言いたいです。)

また、コーティングを損傷することなく、同心度ときれいな ID を維持しながら、コーティングされたチューブを正確に切断することもできます。チタンカットに加えて、アングルカット、スロット、ポイント、穴などの機能を備えたチューブをカスタマイズできます.

アプリケーションのニーズに合わせてチタンチューブまたはその他の材料について話し合うには、お電話ください。医療機器の機械加工と金属チューブについては、無料でダウンロードできるホワイト ペーパー「21 世紀の医療用チューブ:誰がそれを必要とするか?」で学ぶこともできます。