https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4115763/

หลังจากที่สุญญากาศ-เข็มตรวจชิ้นเนื้อเต้านมที่ได้รับความช่วยเหลือต้องผ่านกระบวนการทางกล โดยจะต้องผ่านการบำบัดพื้นผิวหลายชุดเพื่อให้เป็นไปตาม-ข้อกำหนดเกรดทางการแพทย์ กระบวนการทั้งสามอย่างของการทู่ฟิล์ม การขัดเงาด้วยไฟฟ้า- และการทำความสะอาดอัลตราโซนิกรวมกันก่อให้เกิด "สามเหลี่ยมทองคำ" ของคุณภาพพื้นผิว บทความนี้จะวิเคราะห์หลักการและหน้าที่ของแต่ละกระบวนการเหล่านี้ทีละขั้นตอน

1. การทำทู่: การสร้างเกราะกันสนิมที่มองไม่เห็น-

การสร้างฟิล์มเป็นกระบวนการที่ใช้วิธีการทางเคมีเพื่อสร้างฟิล์มออกไซด์ที่มีความหนาแน่นบนพื้นผิวของโลหะ สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม SS316 เป็นเรื่องปกติที่จะแช่ไว้ในสารละลายกรดซิตริก (ที่มีความเข้มข้น 10–20% และอุณหภูมิ 50–60 องศา ) เป็นเวลา 20–30 นาที กรดซิตริกคีเลตไอออนเหล็กอิสระและส่งเสริมการก่อตัวของฟิล์มทู่ Cr₂O₃ ไปพร้อมๆ กัน ฟิล์มนี้มีความหนาเพียง 2–5 นาโนเมตร แต่สามารถป้องกันการซึมผ่านของไอออนคลอไรด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มศักยภาพในการกัดกร่อนได้ 200–300 มิลลิโวลต์ หลังจากทำทู่แล้ว ต้องทำการทดสอบจุดสีน้ำเงิน (โดยใช้สารละลายโพแทสเซียมเฟอร์ริไซยาไนด์เพื่อตรวจจับเหล็กอิสระ) มาตรฐานที่ผ่านการรับรองคือไม่มีจุดสีน้ำเงินปรากฏขึ้นภายใน 30 วินาที ขั้นตอนนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความต้านทานการกัดกร่อนของตัวเข็มทั้งภายในและภายนอกตัวเข็ม หลีกเลี่ยงปฏิกิริยาการอักเสบที่เกิดจากการปล่อยไอออนของโลหะ

ครั้งที่สอง การขัดด้วยไฟฟ้า-: กระจกเงา- เช่นเดียวกับพื้นผิวมันวาวและแรงเสียดทานต่ำ

การขัดเงาด้วยไฟฟ้า-ใช้หลักการของการละลายแอโนดเคมีไฟฟ้า ชิ้นงานถูกแช่อยู่ในอิเล็กโทรไลต์ผสมของกรดฟอสฟอริกและกรดซัลฟิวริก หลังจากเชื่อมต่อไฟฟ้ากระแสตรง พื้นที่ที่มีส่วนที่ยื่นออกมาของพื้นผิวสูงกว่าจะมีความหนาแน่นของกระแสไฟสูงกว่าและอัตราการละลายที่เร็วกว่า ส่งผลให้ได้พื้นผิวที่เรียบและเป็นมันเงา การขัดเงาด้วยไฟฟ้า-สามารถขจัดรอยแตกร้าว ขรุขระ และชั้นความเค้นขนาดเล็ก-ที่หลงเหลือจากกระบวนการทางกล ช่วยลดความหยาบของพื้นผิวจาก Ra 0.8 μm เป็น Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 μm สำหรับเข็ม VABB พื้นผิวเรียบให้ประโยชน์หลักสองประการ: ประการแรก ช่วยลดความต้านทานการเจาะทะลุ และลดการฉีกขาดของเนื้อเยื่อ; ประการที่สอง ลดการยึดเกาะของแบคทีเรีย ทำให้ทำความสะอาดได้ง่ายขึ้น หลังจากการขัดเงาด้วยไฟฟ้า- ชิ้นงานจะต้องล้างให้สะอาดด้วยน้ำปราศจากไอออนเพื่อกำจัดอิเล็กโทรไลต์ที่ตกค้าง และผ่านการทดสอบสเปรย์เกลือตามมาตรฐาน ASTM B912 เพื่อตรวจสอบความต้านทานการกัดกร่อน

ที่สาม การทำความสะอาดอัลตราโซนิก: สุดยอดวิธีการเพื่อให้ได้ความสะอาดระดับนาโน

แม้หลังจากการขัดด้วยไฟฟ้า-แล้ว พื้นผิวของตัวเข็มก็ยังอาจดูดซับคราบน้ำมัน ฝุ่น หรือเศษโลหะได้ การทำความสะอาดอัลตราโซนิกใช้การสั่นสะเทือนความถี่สูง 20–40 kHz- เพื่อสร้างเอฟเฟกต์คาวิเทชันในสารละลายทำความสะอาด - ฟองสบู่ก่อตัวในโซนแรงดันลบและยุบตัวอย่างรวดเร็วในโซนแรงดันบวก ปล่อยอุณหภูมิสูงและความดันสูงในท้องถิ่น (ประมาณ 5,000 K, 1,000 atm) และกำจัดสิ่งปนเปื้อนออกอย่างแรง โดยทั่วไปกระบวนการทำความสะอาดประกอบด้วย: การขจัดไขมันด้วยอัลคาไลน์ → การล้างด้วยน้ำปราศจากไอออน → การขจัดความชื้นของแอลกอฮอล์ → การอบแห้งด้วยลมร้อน หลังการทำความสะอาด ความเข้มข้นของอนุภาคในสารละลายทำความสะอาด (อนุภาคมากกว่าหรือเท่ากับ 10 μm น้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 ต่อมิลลิลิตร) จะต้องตรวจพบโดยใช้เครื่องนับอนุภาคเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานห้องสะอาด ISO 14644 สำหรับเครื่องมือ เช่น เข็ม VABB ที่สัมผัสโดยตรงกับเนื้อเยื่อที่มีชีวิต การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิคถือเป็นแนวป้องกันขั้นสุดท้ายที่ขาดไม่ได้

IV. คุณค่าของการทำงานร่วมกันสามขั้นตอน-

การทำฟิล์มทู่ การขัดเงาด้วยไฟฟ้า- และการทำความสะอาดอัลตราโซนิกไม่ใช่การดำเนินการแยกกัน แต่เป็นการทำงานเสริมซึ่งกันและกัน การทำทู่ช่วยป้องกันสารเคมี การขัดด้วยไฟฟ้า-ช่วยปรับปรุงพื้นผิวทางกายภาพ และการทำความสะอาดอัลตราโซนิกช่วยขจัดสิ่งตกค้าง เมื่อนำทั้งสามอย่างนี้มาใช้งานร่วมกัน เข็ม VABB จะมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง แรงเสียดทานต่ำ และความสะอาดสูงเป็นพิเศษ-ไปพร้อมๆ กัน ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของ ISO 13485 สำหรับการตรวจสอบการทำความสะอาดอุปกรณ์ทางการแพทย์

บทสรุป

การรักษาพื้นผิวอาจดูเหมือนง่าย แต่จริงๆ แล้วเกี่ยวข้องกับสาขาสหวิทยาการหลายสาขา เช่น เคมีไฟฟ้า กลศาสตร์ของไหล และเคมีอะคูสติก กระบวนการ "มองไม่เห็น" ทั้งสามกระบวนการนี้ทำให้เข็มตรวจชิ้นเนื้อเต้านม-ช่วยด้วยสุญญากาศสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพภายในร่างกาย กลายเป็นเสาหลักที่สำคัญของความน่าเชื่อถือของเทคโนโลยีการตรวจชิ้นเนื้อที่มีการบุกรุกน้อยที่สุด