Estado actual de la aplicación y desafíos relacionados con los imanes de neodimio-hierro-boro en el campo médico

Los imanes de neodimio-hierro-boro han desempeñado durante mucho tiempo un papel importante en la industria médica, incluido su uso dentro y fuera del cuerpo, así como en los motores y sensores de los equipos médicos. Tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria médica y son tan avanzados como las innovaciones relacionadas con las tecnologías de investigación actuales. Si bien cada aplicación es única, se requieren conocimientos valiosos y colaboración desde las etapas de diseño y desarrollo hasta la etapa de producción para lograr el mejor producto final.
Aplicación del producto y confidencialidad
La mayoría de los clientes médicos comienzan con una idea o concepto que prevén que será patentado en algún momento y garantizan un acuerdo de confidencialidad mutua cuando se habla de la parte magnética. Respete y proteja la propiedad intelectual (PI) de los clientes y comprenda que el período de incubación de nuevos productos puede llevar mucho tiempo, durante el cual se producirán muchos cambios y se recopilarán datos de forma continua. Para la aplicación final, puede resultar un desafío proporcionar un diseño de simulación y optimización precisos para los requisitos de los imanes o componentes magnéticos antes de fabricar el primer prototipo. Aunque la simulación y la optimización están cerca de los resultados finales del diseño, aún no se puede descuidar el trabajo de diseño real de producción, prueba y verificación de plantillas.
Utilizado en el cuerpo
Los imanes que se utilizan en el cuerpo superan con creces los requisitos de las aplicaciones de imanes "convencionales" y tienen biocompatibilidad para los recubrimientos de los imanes médicos en contacto. Los recubrimientos aprobados para imanes incluyen oro, Paliling, titanio o rodio. El recubrimiento correcto ayuda a mejorar la resistencia a la corrosión de ciertos productos químicos y también es seguro para uso interno. El tereftalato de polietileno de los imanes se ha asociado durante mucho tiempo con aplicaciones médicas y tecnológicas, proporcionando un recubrimiento resistente a la corrosión y duradero que se puede utilizar para Paliling C, D y N.
Los imanes pueden sufrir rayones y fragmentos en el revestimiento durante el impacto, el impacto o el desgaste de otras piezas, lo que provoca oxidación. En algunas aplicaciones, puede resultar útil duplicar el espesor del revestimiento, pero es necesario comprobar las tolerancias para garantizar que se pueda utilizar un espesor adicional. El oro es un revestimiento médico aprobado por la FDA para su uso en el cuerpo. Tiene un revestimiento a base de níquel, cobre y níquel, con un espesor de chapado de oro estándar de 0.3-0.6 micrones y una temperatura máxima de funcionamiento de aproximadamente 200 grados.
Casi todos los imanes que se utilizan para el cuerpo son pequeños y requieren imanes más potentes, por lo que casi siempre se utiliza neodimio. A veces, puede encontrarse un entorno de aplicación que intente desafiar las leyes físicas o requiera que los imanes realicen tareas que van más allá de sus capacidades. Por ejemplo, un pequeño imán cilíndrico de 0,5 mm x 1 mm proporciona una fuerza de sujeción de 20 libras, o un sensor lee 4000 Gauss de un disco de 1 mm x 1 mm a una distancia de 3 pulgadas. En el caso de los imanes, es importante comprender las posibilidades disponibles en cuanto a requisitos de tamaño, tolerancias aceptables (nota: si es posible, trate de no ser demasiado estricto) y los resultados deseados.
La forma de un imán depende generalmente de la aplicación y de los requisitos del resultado. La mayoría de los imanes que se utilizan dentro del cuerpo suelen ser pequeños y cilíndricos, mientras que los imanes que se utilizan fuera del cuerpo tienen muchas formas y tamaños. Tan importante como la forma es la dirección u orientación de la magnetización. Por ejemplo, una aplicación permite que un imán pase a través de un sensor y el diseño inicial mostró que el imán tiene magnetización axial. Una vez que comprenda mejor el sensor, se dará cuenta de que la dirección de magnetización debe ser radial. Después de la corrección, el sensor y el imán funcionan bien como un componente.
Si se seleccionan el imán y el revestimiento correctos en función de la temperatura, la limpieza y los productos químicos a los que se expone, el imán funcionará de forma indefinida y continua. Hay muchos grados de imanes de neodimio, por lo que elegir el grado correcto para cumplir con los requisitos de temperatura es un buen punto de partida. Una vez que se determina el grado correcto, se deben considerar los requisitos del entorno en el que se expondrá el imán. Si el imán se limpia con productos químicos comunes o se coloca en un equipo de esterilización, será crucial contar con un revestimiento que pueda soportar este entorno, ya que el imán puede encontrarse con más áreas que el aire ambiente.
Las pruebas, la recopilación de datos y la posterior recopilación de datos requieren una cantidad considerable de tiempo y esfuerzo desde el concepto hasta la aprobación de los productos por parte de la FDA, así como una gran lista de documentos e informes necesarios para cada lote de productos. Comprenda qué archivos y pruebas se requieren durante los procesos iniciales de prueba y producción para obtener los procedimientos de prueba, los procesos de fabricación y las listas de archivos necesarios correctos antes de la producción en masa.
conclusión
Al considerar el uso de imanes en aplicaciones médicas, los temas anteriores son solo un punto de partida, y los avances en la tecnología y las aplicaciones médicas requieren oportunidades para colaborar con los talentos más innovadores y creativos de la industria médica actual. Continúe desafiando y ampliando los límites de los imanes, los componentes magnéticos, los circuitos magnéticos y los revestimientos, que implican un uso quirúrgico a corto plazo, la colocación a largo plazo de equipos y el uso preciso de sensores y motores de precisión.