De belangrijkste componenten van de microluchtpomp zijn membraan, zuiger, klep, afdichting, gaspad en behuizing. Elk onderdeel heeft verschillende prestatie-eisen voor het materiaal.
(1) Diafragma
Prestatie-eisen: hoge elasticiteit, weerstand tegen vermoeidheid, goede luchtdichtheid, weerstand tegen chemische corrosie.
Aanbevolen materialen:
Siliconenrubber: goede flexibiliteit, hoge temperatuurbestendigheid (boven 200 graden), sterke chemische inertie, geschikt voor toepassingen van medische kwaliteit.
Fluorrubber (Viton/FKM): Uitstekende slijtvastheid en oliebestendigheid, geschikt voor langdurig gebruik.
Polytetrafluorethyleen (PTFE) coating: Het toevoegen van een PTFE-coating aan het oppervlak van het membraan verbetert de chemische weerstand en luchtdichtheid terwijl de wrijving wordt verminderd.
(2) Zuiger
Prestatie-eisen: hoge hardheid, lage wrijving, sterke slijtvastheid, maatvastheid.
Aanbevolen materialen:
Keramische materialen, zoals aluminiumoxide of zirkoniumoxide-keramiek, hebben een extreem hoge hardheid en slijtvastheid, terwijl de wrijvingscoëfficiënt laag is, geschikt voor langdurig gebruik.
Technische kunststoffen (POM/PEEK):
POM (polyformaldehyde) : Lage wrijvingscoëfficiënt, goede maatvastheid, geschikt voor toepassingen met lage tot middelmatige belasting.
PEEK (polyetheretherketon): hoge temperatuur- en corrosiebestendigheid, geschikt voor scenario's met hoge intensiteit.
Metalen materialen:
Roestvrij staal (bijv. 316L): Uitstekende corrosieweerstand, geschikt voor scenario's met hoge sterkte van medische kwaliteit.
Aluminiumlegering: licht van gewicht, geschikt voor draagbare apparaten, maar moet worden gecoat met een anti-oxidatiecoating.
(3) Kleppen
Prestatie-eisen: hoog reactievermogen, slijtvastheid, weerstand tegen vermoeidheid, afdichting.
Aanbevolen materialen:
Siliconen- of fluorrubber: hoge flexibiliteit, geschikt voor klepschijftoepassingen, waardoor een snelle respons wordt gegarandeerd.
PEEK of polytetrafluorethyleen (PTFE): Bestand tegen chemische corrosie en hoge temperaturen, voor precisiespoelen.
Metaalmateriaal (roestvrij staal of titaniumlegering): geschikt voor kleplichaam met hoge precisie en hoge sterkte.
(4) Afdichtingen
Prestatie-eisen: sterke luchtdichtheid, slijtvastheid, chemische corrosiebestendigheid, lange levensduur.
Aanbevolen materialen:
Fluorrubber (FKM/Viton): geschikt voor omgevingen met hoge temperaturen en hoge druk.
EPDM (EPDM): heeft een uitstekende verouderingsbestendigheid en chemische inertheid, geschikt voor contact met zuurstof.
Siliconen van medische kwaliteit: zacht, chemisch inert.
(5) Gasroutes en pijpleidingen
Prestatie-eisen: chemische bestendigheid, gladde binnenwand, lage gasbestendigheid, gezondheid en veiligheid.
Aanbevolen materialen:
Polyethyleen (PE)/polypropyleen (PP): lichtgewicht, sterke chemische bestendigheid.
Polyurethaan (PU): Zacht en geschikt voor het buigen van buizen.
Roestvrij staal of aluminiumlegering: voor gasleidingen met hoge sterkte of hoge druk.
(6) Schaal
Prestatie-eisen: slagvastheid, corrosiebestendigheid, geluidsisolatie, hoge en lage temperatuurbestendigheid.
Aanbevolen materialen:
Hoogwaardige kunststoffen (zoals ABS of PC-ABS-legeringen): Goede slagvastheid en geschikt voor lichtgewicht ontwerpen.
Aluminiumlegering: licht van gewicht, goede warmteafvoer.
Roestvrij staal: geschikt voor toepassingen met hoge sterkte, maar relatief zwaar in gewicht.
2. Belangrijkste prestaties en materiaalafstemming
(1) Hoge slijtvastheid
Materiële oplossingen:
Zuigeronderdelen zijn gemaakt van keramiek of hoogwaardige technische kunststoffen zoals PEEK.
De klep maakt gebruik van hoogelastisch fluorrubber om de slijtage van de klepschijf en zitting te verminderen.
(2) Luchtdichtheid
Materiële oplossingen:
Gebruik materialen met een lage gasdoorlaatbaarheid (zoals PTFE-gecoate membranen of fluorrubberafdichtingen).
Zorg voor nauwkeurigheid van de bewerking en oppervlaktebehandeling van het materiaal om gaslekken te verminderen.
(3) Chemische corrosieweerstand
Materiële oplossingen:
Voor onderdelen die in contact komen met reinigings- en desinfectiemiddelen worden siliconen, fluorrubber, PTFE en andere materialen gebruikt.
Gebruik corrosiebestendige metalen (zoals 316L roestvrij staal of een titaniumlegering) voor de onderdelen van de zuiger en het kleplichaam.
(4) Biologische compatibiliteit
Materiële oplossingen:
Alle materialen die in contact komen met het gas moeten medisch gecertificeerd zijn (bijvoorbeeld USP-klasse VI).
Zorg ervoor dat het oppervlak van het materiaal vrij is van schadelijke neerslag en geschikt is voor langdurig contact met het ademgas van de patiënt.
3. Toepassing van geavanceerde materiaaltechnologie
(1) Coatingtechnologie
Coating met lage wrijving: Coating van PTFE of DLC (diamantachtige coating) op het oppervlak van belangrijke componenten zoals zuigers en membranen om wrijving te verminderen en de levensduur te verbeteren.
Antibacteriële coating: Er kan een antibacteriële coating worden toegevoegd aan het schaal- of gaspadmateriaal om het risico op overdracht van ziekteverwekkers te verminderen.
(2) Composietmaterialen
Gebruik van meerlaagse composietstructuren in membranen en afdichtingen:
** Flexibel binnenmateriaal (bijv. siliconen) ** zorgt voor elasticiteit.
** Buitenlaag van zeer sterk materiaal (zoals nylonvezels) ** verbeterde duurzaamheid.
4. Materiaaltesten en verificatie
(1) Prestatietest
Test bij hoge en lage temperaturen: om ervoor te zorgen dat de materiaalprestaties stabiel zijn binnen -20 graden tot 50 graden.
Luchtdichtheidstest: Detecteer de gaslekkage van het membraan en de afdichting onder hoge druk.
(2) Levenstest
Vermoeidheidstest: Simuleer langdurige bedrijfsomstandigheden om de vermoeidheidsweerstand van materialen te verifiëren.
Chemische tests: beoordeling van de stabiliteit van materialen in verschillende desinfecterende omgevingen.
(3) Medische certificering
Het materiaal moet de biocompatibiliteitstest ISO 10993 doorstaan om ervoor te zorgen dat het niet schadelijk is voor de mens.