Hatékonyabbá a tökéletesen tisztított felületeken

A hóesés tisztításának elve (képforrás: acp)

Az egyik alapvető eleme a quattroClean tisztítórendszernek egy ultrahangos kétanyagú szórófej. A folyékony szén-dioxidot a fúvókán keresztül vezetik, és kilépéskor szilárd/habos gázkeverékké alakul. (Kép forrása: acp)

Rozsdamentes acél mérőcső 1.4441 az alap tisztítás után (Kép forrása: NMI)

A próba a tisztítás után az acp- Schneestrahlreinigungssystem. (Kép forrása: NMI)

A nedves kémiai és a CO2-szóróhomokozás kombinációja nyújtja a legjobb eredményeket. (Képforrás: NMI)

Vizsgálat a nedves kémiai tisztítás után (kép forrása: NMI)

Az optimális tisztítási technika kiválasztása fontos szerepet játszik az orvostechnikai termékek gyártásában, hozzájárulva azok minőségéhez és gazdaságosságához. A quattroClean hólyag-mentes tisztítási eljárással magas szintű tisztaság érhető el még rendkívül összetett geometriájú termékek esetén is. Ezt a Tübingeni Egyetem Természettudományos és Orvostudományi Intézetében (NMI) végzett vizsgálat igazolja, amely innovatív tisztítási eljárások alkalmazását vizsgálta.

A gyártási maradványok veszélyt jelenthetnek számos orvostechnikai termék, például műszerek, implantátumok, minimál invazív és hagyományos sebészeti műszerek esetén. A gyártási szennyeződések, mint például feldolgozási anyagok, szétválasztó szerek, részecskék és élek, megbízható eltávolítása elengedhetetlen. A termékek végső tisztításánál magas részecske- és filmmentes tisztaság, valamint biológiai kompatibilitás érhető el. Ugyanakkor a tisztítási folyamatnak nem szabad károsítania a felületeket vagy a termék tulajdonságait. Különösen összetett geometriájú és nehezen hozzáférhető felületeknél, mint például zsákfuratok és hátulszögletű részek, a klasszikus nedves-kémiai végső tisztítás vízalapú médiumokkal gyakran határokat szab. Ennek oka általában az, hogy nem megfelelően öblítik át az anyagfelületeket ezekben a területekben. Ez mind a felületek nem megfelelő tisztításához, mind a szennyeződések nehezített eltávolításához vezethet. Egy másik szempont, hogy a tisztítás után további folyamatok, például bevonat felvitele is történhet. Ezért szükség van innovatív tisztítási eljárásokra, mint például a quattroClean hólyag-mentes tisztítás, amelyek a tisztítás minőségének javítását teszik lehetővé, mint az acp – advanced clean production GmbH által kínált.

A tisztítási eljárás validálásáról szóló vizsgálat

A Tübingeni Egyetem Természettudományos és Orvostudományi Intézete (NMI) egy szövetségi projekt keretében vizsgálatokat végzett az innovatív tisztítási eljárások, például a plazma- és CO2-hólyag-mentes tisztítás alkalmazhatóságáról, teljesítményéről és alkalmasságáról. Emellett bemutattak egy validálható nedves-kémiai eljárást az orvostechnikai eszközök tisztítására, amely lehetővé teszi ezen technológiák integrálását a meglévő tisztítási folyamatokba. A projekt résztvevői orvostechnikai termékek és tisztítási eljárások területéről származtak, többek között az acp.

A tisztítási hatékonyság mérését úgy végezték, hogy összehasonlították a szennyezett minták tisztasági állapotát a tisztítás előtt és után. Különböző összetett geometriájú alkatrészeket vizsgáltak, például zsákfuratokat, hátulszögleteket, nagy hossz- és átmérő-arányú csatornás furatokat, zsákfuratokat hátulszögletekkel, valamint zsákfuratokat hátulszögletekkel és menetessel, rozsdamentes acélból és titánból, különböző felületi struktúrákkal, valamint PEEK anyagból. A minták gyártása után először anyagtani jellemzést, alap tisztítást és újra anyagtani jellemzést végeztek. Ehhez röntgen-photoelektron-spektroszkópia (XPS), fénymikroszkópia (LM) és rács-elektronmikroszkópia (REM) került alkalmazásra. Ezután a mintákat meghatározott módon részecskés és filmréteges szennyezéssel látták el, nedves-kémiai tisztítást végeztek, majd anyagtani jellemzést. Ezt követően plazma- vagy CO2-hólyag-mentes tisztítást alkalmaztak. Emellett csak plazmával és szén-dioxiddal tisztították a mintákat. A tisztaság, részecskeszám, citotoxicitás BCA-teszttel és felületi struktúrák vizsgálatával végzett végső értékelés kimutatta, hogy a nedves-kémiai és a CO2-hólyag-mentes tisztítás kombinációja, a quattroClean rendszerrel, minden fémes mintánál a legjobb tisztasági eredményeket hozta.

Ez az eljárás ezért alkalmas arra, hogy összetett kontúrokat vagy bizonyos funkcionális területeket egy nedves-kémiai tisztítás utáni folyamatban, egy darabból álló folyamatban célzottan megtisztítson. Ez lehetővé teszi a tisztítógép hatékonyságának növelését és ezáltal gazdaságosságának javítását.

Száraz, maradékmentes és kíméletes tisztítás

A hólyagtechnológia közegének folyékony szén-dioxid. Ez például kémiai folyamatok vagy biogáz-előállítás melléktermékeként keletkezik, és tisztításra előkészítve palackokból vagy tartályokból szállítják. A módszer jó tisztítási hatékonysága a szabadalmaztatott quattroClean tisztítórendszer különleges működési elvéből ered. Ennek egyik fő eleme egy ultrahangos kétfázisú szórófej. A folyékony szén-dioxid a fúvókán keresztül halad, és a kilépéskor hó- és gázkeverékké alakul. Ezt a fő sugarat nyomás alatt lévő levegő borítja, amely gyorsítja a nem mérgező és nem gyúlékony CO2-hólyagkristályokat ultrahangos sebességre. A finom szén-dioxid-hó alacsony keménysége szintén biztosítja, hogy a legérzékenyebb alkatrészek és finom szerkezetek szubsztrátkímélő módon tisztuljanak.

A fókuszált hólyag-áram felületekhez érkezésekor négy hatás lép fel.

Hőhatás

A körülbelül -78,5 °C-os sugárzó anyag gyors hűtést okoz a felületi rétegen, így a szennyeződés leválik. A különböző hőtágulási együtthatók a felület és a szennyeződés között kedveznek ennek a hatásmechanizmusnak. A mély hőmérséklet miatt a CO2-hólyag-mentes tisztítás bakteriostatikus hatású is, és támogatja a felületeken lévő kórokozók csökkentését.

Mechanikus hatás

A mechanikus hatás a szennyeződések leválását eredményezi a felületről. A szén-dioxid kinetikus energiája és a nyomás alatti levegőfúvóka által a levált szennyeződések eltávolításra kerülnek.

Oldószerhatás

A szilárd halmazállapotból gázneművé alakulás során a szén-dioxid oldószerként működik, és eltávolítja a szerves szennyeződéseket.

Sublimációs hatás

Támogatja a fent említett hatásokat a nyomáshullám révén, amely a szilárd anyagból gázzá alakulás során megnövelt térfogat miatt keletkezik.

Mivel a szén-dioxid a környezeti nyomáson teljesen szublimál, nem maradnak hátra tisztítószermaradványok vagy másodlagos hulladék, és a tisztított tárgy azonnal száraz lesz.

Rugalmas eljárás széles alkalmazási körrel

Mivel a quattroClean-hólyag-mentes tisztítás mind részecske-, mind filmréteges szennyeződéseket (beleértve a szilikonokat is) biztonságosan és reprodukálhatóan eltávolít szinte minden anyagról, széles körben alkalmazható az orvostechnikai szektorban. Nemcsak az eszközök és implantátumok tisztítására, hanem mechatronikus alkatrészek esetében is. Például lehetővé teszi kontakt- és kötőfelületek, ragasztási helyek vagy hegesztési területek szelektív tisztítását a hegesztés előtt és után. Mivel a tisztítás száraz módon történik, alkalmazható elektromos alkatrészekre és szerelvényekre, valamint műanyag alkatrészekre is. A folyamat paramétereit, mint például az áramlás intenzitását és időtartamát, pontosan lehet igazítani az adott alkalmazáshoz, az anyag tulajdonságaihoz és a szennyeződés típusához, és ezeket receptként lehet tárolni az irányítórendszerben.

Az egyszerű automatizálhatóság pedig problémamentes integrációt tesz lehetővé a gyártósorokba. Ennek támogatását a kis helyigény biztosítja – egy acp quattroClean-hólyag-mentes egység a szennyeződés eltávolítására szolgáló elszívóval akár 20 x 20 cm-es felületen is elhelyezhető. A tisztítórendszerek tisztatéri kivitelben a feladattól függően helyi tisztatér-rendszerrel (MENV) és különlegesen kialakított elszívóval is megvalósíthatók.