생명 과학, 의료 및 분석 장비 응용 분야를 위한 고성능 플라스틱
고성능 열가소성 소재는 생명 과학, 의료 및 분석 실험실 장비의 다양한 분야에서 사용되는 부품 및 장치에 여러 가지 이점을 제공합니다. 다양한 범주의 열가소성 플라스틱이 이처럼 다양한 용도로 사용됩니다. 재료의 한 범주에는 장비나 장치에 포함되어 있고 인체와 직접 접촉하지 않는 부품에 특정 기능적 특성을 제공하는 플라스틱이 포함됩니다. 드레이크 플라스틱은 이러한 용도에 적합한 초고성능 열가소성 플라스틱의 인상적인 포트폴리오를 제공합니다. 여기에는 여러 등급의 빅트렉스® PEEK(폴리에테르에테르케톤), 솔베이의 케타스파이어®PEEK, 톨론® PAI(폴리아미드-이미드), 아바스파이어® PAEK(폴리아릴에테르케톤), 라이튼® PPS(폴리페닐렌설파이드)와 사빅의 울템™ PEI(폴리에테르-이미드)가 포함됩니다. 이러한 소재는 극한 온도에서의 높은 강도, 동적 하중 하에서의 장기 내마모성(대부분의 경우 외부 윤활 없이도 가능), 공격적인 화학 물질을 견디는 능력, 우수한 전기적 특성 등 다양한 조합을 제공합니다. 빅트렉스 PEEK 및 케타스파이어 PEEK, 아바스파이어 PAEK 및 울템 PEI는 증기와 온수에 장시간 노출되어도 뛰어난 내성을 발휘합니다.
의료 및 생명 과학 분야에 사용되는 또 다른 열가소성 플라스틱 그룹은 생체 적합성 소재라는 용어에 속합니다. 인체에 직접 접촉하는 이식형 및 비이식형 기기 및 부품에 대한 엄격한 요건을 충족합니다. 이러한 자료는 용도에 맞는 엄격한 규정 준수 조치와 인증을 준수해야 합니다. 따라서 Drake는 솔베이의 Zeniva PEEK를 비롯한 생체 적합성 및 인체 이식용 소재에 대한 활동을 이러한 특수 열가소성 플라스틱에 맞는 업계 경험, 지식, 품질 시스템 및 절차를 갖춘 전담 사업부로 제한하고 있습니다.
비접촉식 응용 분야의 표준 고성능 열가소성 플라스틱
드레이크 플라스틱의 표준 고성능 폴리머 소재의 기능적 이점으로는 광범위한 화학 물질에 대한 내성, 극한의 온도에서도 높은 강도와 인성, 전기 및 열 절연 및 절연 특성 등이 있습니다. 또한 이 열가소성 플라스틱은 기어, 롤러, 베어링, 부싱 등 하중을 견디는 부품과 움직이는 부품에 탁월한 내마모성을 발휘합니다. 신체 접촉에 노출되지 않는 많은 의료 및 분석 장비 애플리케이션에서 내부적으로 사용됩니다. 예를 들어 드레이크 플라스틱은 Torlon 4203 PAI (폴리아미드-이미드)를 가공합니다. 심리스 튜브®는 내마모성이 뛰어난 롤러로 연동 펌프에서 긴 수명을 제공합니다. 또한 Torlon 4275 PAI는 보철에 사용되는 내부 부싱의 온도 변화에도 장기적인 내마모성, 높은 강도 및 정밀한 치수를 유지할 수 있는 기능을 제공합니다.
수많은 화학 물질에서 강도, 내마모성 및 불활성의 조합으로 인정받는 PEEK는 의료, 분석 및 생명 과학 장비의 다양한 기능적 용도로도 사용됩니다. 드레이크 플라스틱은 이러한 용도에 맞는 다양한 등급의 빅트렉스® 피크와 솔베이의 케타스파이어® 피크를 압출 가공 가능한 형상 및 기계 가공 및 사출 성형 부품으로 공급합니다. Drake의 450FC30 PEEK 막대로 정밀 가공된 베어링은 높은 강성과 무급유 내마모성을 결합하여 미세 수술 기기에 동력을 공급하는 고속 전기 모터의 장기적인 신뢰성을 보장합니다. 또한 이 애플리케이션은 전기 절연 및 단열이 중요한 응용 분야에서 Drake 고성능 열가소성 플라스틱의 일반적인 전기적 특성을 강조하는 역할을 합니다.
Drake는 솔베이의 고온 KetaSpire KT820 NT PEEK를 막대 형태로 압출한 다음 수술 장비에 포함된 전기 모터의 전기 부품을 절연하고 밀봉하는 정밀 공차 스페이서를 가공합니다.
고온용 케타스파이어 PEEK는 이 고성능 폴리머 제품군의 고유한 내마모성, 화학적 불활성 및 고강도를 케타스파이어 KT-820 및 빅트렉스 450G와 같은 표준 PEEK 등급이 처리할 수 있는 수준 이상의 열 특성을 요구하는 애플리케이션으로 확장한 제품입니다. 드레이크 플라스틱은 고온 PEEK를 스톡 형태와 정밀 가공 및 사출 성형 부품으로 제공합니다. 또한 표준 PEEK 제형에 비해 강도가 높은 것이 특징입니다.
뛰어난 내화학성과 온도 변화에 따른 치수 안정성으로 인해 Torlon PAI, PEEK, High Temp PEEK, Ultem PEI, Ryton R-4 PPS 및 AvaSpire PAEK는 생명 과학 분야에서 사용되는 분석 장비의 내부 부품으로도 지정되어 있습니다. 드레이크 플라스틱은 이러한 응용 분야의 다양한 성능 요구 사항을 효과적이고 효율적으로 충족하기 위해 다양한 소재를 스톡 형상 및 정밀 CNC 가공 및 사출 성형 부품으로 제공합니다.
드레이크 플라스틱은 초고성능 폴리머 분야에서 인정받는 전문 기업입니다. 수십 년간의 협업 경험을 통해 엔지니어들은 이와 같은 수많은 항공기 적용 과제에 대한 재료 선택 및 부품 생산 솔루션을 개발할 수 있었습니다.
일반적인 응용 분야: 비신체 접촉 부품용 고성능 열가소성 플라스틱
- 연동 펌프의 롤러는 내마모성과 긴 서비스 수명을 위해 고강도 Torlon 4203 PAI를 사용합니다.
- 미세 수술 기구 모터에 사용되는 베어링은 이러한 고속 도구에서 윤활 없이 작동할 수 있도록 Drake의 30% 탄소 섬유 강화 PEEK 450FC30 막 대로 가공됩니다.
- HPLC (고압 액체 크로마토그래피) 장비의 로터와 고정 자는 화학적 불활성 및 강도를 위해 탄소 섬유 PEEK로 사출 성형됩니다.
- 수술 도구 모터의 전기 스페이서는 Drake의 Victrex KT820 NT PEEK 봉으로 가공됩니다. 내부 구성 요소에 단열 및 밀봉 특성을 제공합니다.
- Drake의 Torlon 4301 PAI Seamless Tube®로 제작된 보철 장치 부싱은 동적 하중을 받는 내부 부품에 정밀한 공차와 내마모성을 제공합니다. 심리스 튜브는 또한 솔리드 로드에 비해 가공 시간과 재료 손실을 줄여줍니다.
- 고속 치과용 드릴 모터에 사용되는 베어링 케이지에는 Torlon 4301 PAI 및 Torlon 4275 PAI가 사용되어 긴 수명을 보장합니다.
- 제약 병 충전용 진공 배리어 스템은 PEEK의 화학적 불활성, 증기 및 온수 저항성, 식용 식품 취급에 대한 규정 준수의 이점을 활용합니다.
- 피팅, 밸브, 매니폴드, 씰 및 페룰을 포함한 분석 장비 구성 요소는 높은 강도와 화학적 불활성을 위해 PEEK, Ryton PPS 및 AvaSpire PAEK로 제작됩니다.
- 고속 로봇 수술 도구 부싱은 30% 탄소 섬유 강화 PEEK 450FC30으로 정밀 가공되어 안정적인 장기 성능에 필수적인 강도와 내마모성을 제공합니다.
의료 및 생명 과학 응용 분야를 위한 생체 적합성 소재
인체와 접촉하는 용도에 사용되는 고성능 생체 적합성 열가소성 플라스틱은 일반적으로 비이식용 및 이식용 재료로 분류됩니다.
드레이크 플라스틱이 일상적으로 압출, 기계 및 사출 성형하는 일부 폴리머 제품군에는 제조업체가 이러한 용도에 맞게 의료 및 생체 적합성 등급으로 지정한 수지가 포함되어 있습니다. 가장 주목할 만한 것은 빅트렉스와 솔베이의 케타스파이어 PEEK, 사빅의 울템 PEI, 솔베이의 아바스파이어 PAEK의 특정 등급입니다. 그러나 신체 접촉 용도로 사용하려면 이러한 의료용 등급은 정당하게 엄격한 업계 규정 준수 표준 및 품질 절차를 준수해야 합니다. 필요한 수준의 적합성을 보장하기 위해 Drake Plastics는 이러한 애플리케이션을 생체 적합성 소재 및 애플리케이션을 전담하는 사업부로 이관합니다.
PEEK(폴리에테르에테르케톤)는 고성능 열가소성 플라스틱 중 가장 대표적인 생체 적합성 소재 제품군입니다. 일반 의료 기기 및 장비 부품 외에도 이식형 의료 애플리케이션에 사용된다는 점에서 다른 생체 적합성 소재와 차별화됩니다.
분자량이 높고 용융 강도가 높기 때문에 PEEK는 큰 단면에서도 스톡 형상으로 압출하는 데 적합합니다. 일반 의료용 및 인체 이식용 생체 적합성 PEEK 등급은 일반적으로 막대, 플레이트 및 튜브 형태의 스톡 형태로 압출된 다음 다양한 유형의 장치 및 장비에 사용할 수 있도록 부품으로 정밀 가공됩니다.
PEEK의 물리적 특성으로 인해 생체 적합성이 필요한 많은 애플리케이션에 탁월한 선택이 될 수 있습니다. 내마모성, 인성, 강성, 광범위한 화학 물질과 뜨거운 물 및 증기에 대한 불활성 등의 고유한 특징이 있습니다. Tg(유리 전이 온도)는 289°F(143°C), 열 변형 온도는 306°F(152°C)로 극한의 열에서도 강도를 유지합니다. PEEK는 또한 넓은 온도 변화에서도 정확한 치수를 유지합니다.
생명과학 분야의 PEEK 애플리케이션은 오토클레이브 사이클을 반복하는 의료 기기 및 재사용 가능한 기구부터 척추, 관상동맥, 정형외과 등의 분야에서 사용되는 수많은 이식형 부품에 이르기까지 다양합니다.
뜨거운 물과 증기에 대한 저항성이 뛰어난 Ultem PEI는 반복적인 증기 오토클레이브 사이클을 견딜 수 있으며 최대 340°F(170°C)의 고온 환경에서도 강도를 유지할 수 있습니다. 또한 내화학성이 뛰어납니다. 이러한 특성으로 인해 재사용 가능한 의료 기기 및 반복적인 증기 멸균이 필요한 수술 도구에 사용됩니다. 또한 견고한 전기적 특성으로 인해 실험실 장비의 부품 절연에도 적합합니다.
솔베이의 AvaSpire® PAEK는 내화학성 및 내열성이 필수적이지 않은 비이식성 부품에서 PEEK를 대체할 수 있는 재료로 종종 고려됩니다. PEEK 및 Ultem PEI와 마찬가지로 AvaSpire PAEK는 화학 물질, 증기 및 온수에 대한 내성과 내성을 갖추고 있어 멸균 주기를 반복하는 다용도 수술 기구용으로 적합합니다. 일반적인 응용 분야에는 손잡이, 손잡이, 그립, 리트랙터 및 기기 트레이가 있습니다.
성능 첨가제
다른 소재에 비해 초고성능 열가소성 플라스틱의 가장 큰 장점은 수지 제조업체에서 가공할 때 성능 향상 첨가제를 균일하게 통합할 수 있다는 점입니다. 예를 들어 내부 움직이는 부품의 내마모성을 개선한 제형이 있습니다. 또한 탄소 섬유 보강은 수술 도구 손잡이, 프로브 및 추출기에 더 높은 수준의 강도를 제공하여 이점을 제공합니다. 의료용 등급의 섬유 강화는 화학 물질에 대한 소재 고유의 저항성과 반복적인 증기 멸균에도 해로운 영향을 미치지 않습니다.
Torlon PAI, PEEK, Ryton R-4 PPS, 고온 PEEK HT 및 Ultem PEI는 점점 더 많은 적용 사례를 통해 우주선 부품을 위한 가볍고 신뢰할 수 있는 고성능 소재로서의 가치를 입증하고 있습니다. 드레이크 플라스틱의 포괄적인 경량 폴리머 소재 제품군은 엔지니어에게 강도, 안정성, 베어링 및 마모 특성, 내화학성 및 온도 저항성을 애플리케이션 요구사항에 가장 적합한 최적의 조합으로 선택할 수 있는 기능을 제공합니다. 특히 극저온에서 Torlon PAI 및 PEEK 폴리머의 인성은 낮은 탈기체 특성과 높은 수준의 방사선에 노출되어도 물성이 저하되지 않는 특성으로 인해 이미 다양한 항공우주 부품에 선호되는 소재로 자리 잡았습니다.
일반적인 응용 분야: 고성능 생체 적합성 열가소성 플라스틱
- 일반 의료 애플리케이션
- Ultem PEI, Victrex 및 Solvay KetaSpire PEEK 및 AvaSpire PAEK로 만든 반복 사용 수술기구는 여러 번의 증기 멸균 주기를 통해 수명이 길어집니다.
- 프로브와 추출기는 탄소 섬유 강화 등급의 PEEK 및 PAEK를 사용하여 여러 번의 멸균 주기를 통해 높은 강성, 안정성 및 수명을 제공합니다.
- Zeniva ZA-500 및 빅트렉스의 Invibio와 같은 이식형 PEEK:
- 척추 임플란트
- 심혈관 수술 기기
- 조인트 교체 부품
- 이식형 봉합사 앵커
- 탄소 섬유 강화 PEEK의 외상 고정 부품
의료 및 생명과학 산업 고객을 위한 정밀 가공 생체 적합성 소재
추적성 및 적합성 문서화를 포함한 엄격한 품질 관리 절차로 인정받고 있는 Drake Plastics는 생체 적합성이 요구되는 많은 의료 응용 분야에서 사용되는 부품의 공급원으로 자주 활용되고 있습니다. 이러한 경우 고객은 가공을 위한 생체 적합성 스톡 형상이나 완제품 사출 성형용 레진 컴파운드를 제공합니다. 주목할 만한 사례로는 빅트렉스의 생체 적합성 Invibioâ PEEK로 만든 자체 스톡 형태를 공급하는 고객을 위해 Drake Plastics가 정밀 가공한 이식형 봉합 앵커를 들 수 있습니다.
