A mérnökeink jelenleg egy olyan orvostechnikai eszköz kifejlesztésén dolgoznak, amelyen keresztül különböző sebészeti eszközöket lehet a dobogó emberi szívbe vezetni. Ehhez szükség van egy egyenes és merev rozsdamentes acélcsőre az eszközön belül, amely munkacsatornával és lumenekkel rendelkezik a folyadékkezelés és az elektronika számára.
Ebben a kihívások egyike az volt, hogy a cső szilárdságát megőrizzük, ugyanakkor a navigációhoz szükséges hajlékonyságot is el kellett érnünk az eszköz disztális végén.
A kihívás
A fejlesztés során az egyik fő feladatunk az volt, hogy találjunk egy olyan megoldást, amely 90 fokos hajlítást biztosít mindkét irányban egy síkban, de közben megtartja a cső szilárdságát és merevségét, ugyanakkor a munkacsatorna és a lumenek is működőképesek maradnak a hajlítás során.
A megoldás
A feladatot úgy oldottuk meg, hogy a rozsdamentes acélcsőre egy speciális mintázatban bevágásokat készítettünk. A stratégiailag jól elhelyezett beirdalásoknak és a köztük létrejött hidaknak köszönhetően a cső könnyen hajlíthatóvá vált, mert minden egyes híd enyhén meghajlott, miközben az acélcső merevségének kívánt szintje megmaradt.
A kialakítás során meg kellett találni a hidak optimális szélességét, távolságát és görbületét, valamint figyelni kellett arra is, hogy ne legyenek éles élek és átfedések. Fontos volt az is a bevágási mintázat kialakítása során, hogy az érintkezések ne éles pontokban, vagy egy vonal mentén történjenek, hanem sima felületeken, mert ez tette lehetővé a problémamentes és biztonságos hajlíthatóságot.
Ahhoz, hogy az eltörés veszélye nélkül elérjük a kívánt rugalmasságot, az eltávolítandó anyag mennyiségét is pontosan ki kellett számítanunk. A beirdalt felület megfelelő borítása és tömítése is alapvető fontosságú volt a biztonság érdekében, ezért FEP zsugorcsöveket választottunk egyenletes zsugorodásuk, hatékony tömítésük és simaságuk miatt.
A külső felületen antikoagulációs bevonatra is szükség volt a véralvadás megelőzése érdekében. Végül a hajlékony csövet manőverezhetővé kellett tenni. Ezt úgy oldottuk meg, hogy két húzódrótot csatlakoztattunk a markolaton lévő tárcsához, amelyeket biztonságosan rögzítettünk a cső mentén, hogy elkerüljük ezek összegabalyodását, elcsúszását vagy elszakadását.
Iteratív tervezési folyamat
Az ügyféligény kiszolgálása érdekében mérnökeink gyorsaságra törekedtek a tervezés, a design, a prototípuskészítés, a tesztelés és az egymást követő iterációk vizsgálata során. A különböző prototípusokon addig módosítottunk, amíg el nem értük azt az eredményt, amely megfelelt az ügyfél elvárásainak.
A szikraforgácsolási technológia és a lézervágás
A speciális beirdalási mintázat kialakításánál szikraforgácsolási (EDM) technológiát alkalmaztunk. Ez a fémfeldolgozási eljárás egy huzalelektróda és a munkadarab közötti ismétlődő áramkisüléssel távolítja el az anyagot a munkadarabról. Alternatív technológiaként a lézervágás is szóba jöhet hasonló esetekben.
Hogy a két technológia közül melyiket választjuk, az a cső és a bevágási mintázat sajátosságaitól függ. A következő iterációban az axiális mozgás könnyebbé tétele érdekében új, lézervágással készült beirdalási mintázatokat is vizsgálni fogunk.