Der aktuelle Anwendungsstatus und die damit verbundenen Herausforderungen von Neodym-Eisen-Bor-Magneten im medizinischen Bereich

Neodym-Eisen-Bor-Magnete spielen seit langem eine wichtige Rolle in der Medizinindustrie, unter anderem bei ihrer Verwendung innerhalb und außerhalb des Körpers sowie in Motoren und Sensoren medizinischer Geräte. Sie haben ein breites Anwendungsspektrum in der Medizinbranche und sind ebenso fortschrittlich wie die technologischen Innovationen der aktuellen Forschung. Obwohl jede Anwendung einzigartig ist, sind wertvolle Erkenntnisse und Zusammenarbeit von der Entwurfs- und Entwicklungsphase bis zur Produktionsphase erforderlich, um das beste Endprodukt zu erhalten.
In-vivo-Verwendung
Die im Körper eingesetzten Magnete übertreffen die Anforderungen „herkömmlicher“ Magnetanwendungen bei weitem und die Beschichtungen der im Kontakt befindlichen medizinischen Magnete sind biokompatibel. Zu den zugelassenen Beschichtungen für Magnete gehören Gold, Paliling, Titan oder Rhodium. Die richtige Beschichtung trägt zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit gegenüber bestimmten Chemikalien bei und ist auch für den internen Gebrauch sicher. Das Polyethylenterephthalat auf Magneten wird seit langem mit medizinischen und technischen Anwendungen in Verbindung gebracht und bietet eine korrosionsbeständige und dauerhafte Beschichtung, die für Paliling C, D und N verwendet werden kann.
Bei Magneten kann es beim Aufprall, Aufprall oder Schleifen anderer Teile zu Kratzern und Ablagerungen in der Beschichtung kommen, was zu Oxidation führen kann. In manchen Anwendungen kann eine Verdoppelung der Beschichtungsdicke hilfreich sein, allerdings müssen die Toleranzen überprüft werden, um sicherzustellen, dass eine zusätzliche Schichtdicke verwendet werden kann. Gold ist eine von der FDA zugelassene medizinische Beschichtung zur Verwendung im Körper. Es verfügt über eine Nickel-Kupfer-Nickel-Basisbeschichtung mit einer Standardvergoldungsdicke von 0.3-0,6 Mikrometern und einer maximalen Betriebstemperatur von etwa 200 Grad.
Fast alle im Körper verwendeten Magnete sind sehr klein. Da stärkere Magnete benötigt werden, wird fast immer Neodym verwendet. Manchmal wird eine Anwendungsumgebung gefunden, die versucht, das physikalische Gesetz in Frage zu stellen, oder die erfordert, dass Magnete Aufgaben ausführen, die über ihre Fähigkeiten hinausgehen. Beispielsweise liefert ein kleiner zylindrischer Magnet mit den Abmessungen 0,5 mm x 1 mm eine Haltekraft von 20 Pfund, oder ein Sensor misst 4000 Gauss von einer 1 mm x 1 mm großen Scheibe in einem Abstand von 3 Zoll. Bei Magneten ist es wichtig, die verfügbaren Möglichkeiten in Bezug auf Maßanforderungen, akzeptable Toleranzen (Hinweis: Versuchen Sie, wenn möglich nicht zu eng zu sein) und die erforderlichen Ergebnisse zu verstehen.
Die Form eines Magneten hängt normalerweise von der Anwendung und den Ergebnisanforderungen ab. Die meisten Magnete, die im Inneren des Körpers verwendet werden, sind oft kleinzylindrisch, während Magnete, die außerhalb des Körpers verwendet werden, viele Formen und Größen haben. Ebenso wichtig wie die Form ist die Richtung oder Ausrichtung der Magnetisierung. Beispielsweise lässt eine Anwendung einen Magneten durch einen Sensor laufen, und der ursprüngliche Entwurf zeigt, dass der Magnet eine axiale Magnetisierung aufweist. Sobald Sie den Sensor besser verstanden haben, werden Sie erkennen, dass die Magnetisierungsrichtung radial sein sollte. Nach der Korrektur funktionieren Sensor und Magnet einwandfrei als Einheit.
Wenn der richtige Magnet und die richtige Beschichtung entsprechend der Temperatur, Sauberkeit und den Chemikalien, denen er ausgesetzt ist, ausgewählt werden, funktioniert der Magnet unbegrenzt und kontinuierlich. Es gibt viele Qualitäten von Neodym-Magneten, daher ist es ein guter Ausgangspunkt, die richtige Qualität auszuwählen, um den Temperaturanforderungen gerecht zu werden. Sobald die richtige Qualität bestimmt ist, sollten die Anforderungen der Umgebung berücksichtigt werden, der der Magnet ausgesetzt sein wird. Wenn der Magnet mit gewöhnlichen Chemikalien gereinigt oder in Sterilisationsgeräte gelegt wird, ist eine Beschichtung, die dieser Umgebung standhält, von entscheidender Bedeutung, da der Magnet möglicherweise mehr Bereichen als der Umgebungsluft ausgesetzt ist.
Tests, Datenerfassung und noch mehr Datenerfassung erfordern einen erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand vom Konzept bis zu den von der FDA zugelassenen Produkten sowie eine große Liste von Dokumenten und Berichten, die für jede Produktcharge erforderlich sind. Verstehen Sie, welche Dateien und Tests während der ersten Test- und Produktionsprozesse erforderlich sind, um vor der Massenproduktion die richtigen Testverfahren, Herstellungsprozesse und erforderlichen Dokumentenlisten zu erhalten.
Abschluss
Wenn man den Einsatz von Magneten in medizinischen Anwendungen in Betracht zieht, sind die oben genannten Themen nur ein Ausgangspunkt, und Fortschritte in der Medizintechnik und -anwendungen erfordern die Möglichkeit, mit den innovativsten und kreativsten Talenten der heutigen Medizinbranche zusammenzuarbeiten. Fordern und erweitern Sie weiterhin die Grenzen von Magneten, Magnetkomponenten, Magnetkreisen und Beschichtungen, was den kurzfristigen chirurgischen Einsatz, die langfristige Platzierung von Geräten und den präzisen Einsatz von Sensoren und Präzisionsmotoren erfordert.