Способ заточки режущей кромки микрохирургических ножниц
Владельцы патента RU 2532657:
Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-техническое объединение "МЕДТЕХНИКА" (ООО "ПТО "МЕДТЕХНИКА") (RU)
Изобретение относится к производству медицинской техники и может быть использовано при заточке микрохирургических ножниц, предназначенных для рассечения мягких тканей сосудов, требующих особой точности. Способ заточки включает предварительную механическую заточку режущей кромки заготовки ножниц с обеспечением ширины 100 мкм. Затем на заготовку воздействуют низкотемпературной плазмой в рабочей камере плазменной установки высокочастотного емкостного разряда при рабочем давлении 26,6 Па, энергии ионов 2000-3000 эВ в среде плазмообразующего газа аргона в течение 50 минут. Плазмообразующий газ подают с расходом 0,04 г/с. В результате уменьшается ширина, увеличиваются твердость и износостойкость режущей кромки микрохирургических ножниц, что повышает атравматичность и снижает усилие при разрезании плотных тканей. 1 табл.
Изобретение относится к производству медицинской техники, а именно микрохирургических ножниц, предназначенных для рассечения мягких тканей сосудов, требующих особой точности.
Ножницы микрохирургические выполняются из материала с твердостью не менее 50 НRСэ по Роквеллу, ширина режущей кромки должна составлять не менее 100 мкм (ГОСТ19126-79, «Современные хирургические инструменты.» Семенов Г.М. СПб.: Питер, 2006.)
Известен способ заточки режущих кромок режущего инструмента путем воздействия на него магнитным полем (пат. RU 2358851, В24B 3/00, 2009).
Однако указанный способа невозможно применить к нержавеющей стали.
Из уровня техники известен способ заточки лезвий безопасной бритвы, в котором лезвия с затупленными режущими кромками определенным образом помещают в центре основания пирамиды в ее активной зоне (пат. RU 2051018, МПК 1995).
Данный способ не предназначен для заточки других режущих инструментов. Кроме того, восстановление режущей способности лезвий кратковременно.
Прототипом является способ заточки острия лезвия ножниц сосудистых, включающий промывку заготовки, механическую заточку заготовки до получения ширины режущей кромки 100 мкм ГОСТ 19126-79, «Современные хирургические инструменты». Семенов Г.М. СПб.: Питер, 2006).
Недостатком прототипа является широкая режущая кромка рабочей части. Ножницы могут травмировать мелкие сосуды и капилляры, а для разрезания более крупных вен и артерий необходимо прикладывать усилия.
Технической задачей изобретения является уменьшение ширины режущей кромки микрохирургических ножниц и повышение ее твердости и износостойкости.
Поставленная задача решается способом заточки режущей кромки микрохирургических ножниц, в котором сначала осуществляют механическую заточку режущей кромки заготовки ножниц до ширины 100 мкм, после этого на заготовку воздействуют низкотемпературной плазмой высокочастотного емкостного разряда при давлении в рабочей камере 26,6 Па, энергии ионов 2000-3000 эВ в среде плазмообразующего газа аргона в течение 50 минут, при этом плазмообразующий газ подают с расходом 0,04 г/с.
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключается в уменьшении ширины режущей кромки до 60 мкм, увеличении твердости на 12%, износостойкости на 42%.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Уменьшение ширины режущей кромки микрохирургических ножниц осуществляется за счет плазменной полировки поверхности заготовки. Ионы плазмообразующего газа с энергией 2000-3000 эВ в течение 50 минут проникают в поверхностный слой материала на глубину до 500 нм, создают в нем дефекты и образуют соединения с атомами материала. Воздействие высокочастотного поля и импульсно-периодического потока электронов приводят к возникновению в поверхностном слое материала ВЧ токов, которые способствуют ускоренной диффузии дефектов и атомов плазмообразующего газа и их соединений на глубину скин-слоя. В результате происходит бомбардировка атомами аргона кристаллической решетки металла. Таким образом, наиболее отдаленные от центра изделия атомы выбиваются и заменяются атомами аргона. В результате этого происходит полировка и укрепление структуры материала.
Способ осуществляют следующим образом.
Предварительную заточку режущей кромки заготовки микрохирургических ножниц до ширины кромки 100 мкм осуществляют механически, например, на станке ADEMS Light. Затем заготовку промывают в этиловом спирте для удаления продуктов механической обработки. Далее заготовку помещают в рабочую камеру плазменной установки высокочастотного емкостного разряда. В камере создают рабочее давление P=26,6 Па, подают плазмообразующий газ аргон с расходом газа G=0,04 г/с, энергией ионов аргона в диапазоне 2000-3000 эВ. Обработку производят в течение 50 минут.
Конкретные режимы плазменной обработки приведены в таблице. Во всех случаях заточке подвергали заготовки ножниц микрохирургических из нержавеющей стали марки 03X11Н10М2Т.
Ширину режущей кромки микрохирургических ножниц определяли с помощью микротвердомера ПМТ-3.
Твердость определяли по ГОСТ 19126.
Износостойкость микрохирургических ножниц определяли по ГОСТ 21239-93 следующим образом. Один слой увлажненной папиросной бумаги по ГОСТ 3479, разрезали без бокового давления на участке, равном 2/3 длины лезвия. Определяли количество циклов резания.
Полученные данные в сравнении с прототипом приведены в таблице.
| Таблица | |||||
| Результаты экспериментов в сравнении с прототипом. | |||||
| № образца | Энергия ионов аргона, эВ | Время обработки, мин. | Ширина режущей кромки, мкм | Твердость по Роквеллу, HRCэ | Кол-во циклов, не менее |
| 1 | 2000 | 50 | 60 | 56 | 2100 |
| 2 | 3000 | 50 | 62 | 58 | 2200 |
| прототип | - | - | 100 | 52 | 1500 |
Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что при обработке рабочей части ножниц микрохирургических в высокочастотном емкостном разряде пониженного давления в течение 50 минут при давлении в камере 26,6 Па, в режиме с энергией ионов плазмообразующего газа аргона в диапазоне 2000-3000 эВ происходит увеличение твердости на 12%, износостойкости на 42% и уменьшение ширины режущей кромки на 40%.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает уменьшение ширины, увеличение твердости и износостойкости режущей кромки микрохирургических ножниц, что значительно повышает атравматичность и снижает усилие при разрезании плотных тканей.
Способ заточки режущей кромки микрохирургических ножниц, включающий механическую заточку режущей кромки заготовки ножниц до ширины 100 мкм, отличающийся тем, что после механической обработки на заготовку ножниц воздействуют низкотемпературной плазмой в рабочей камере плазменной установки высокочастотного емкостного разряда при рабочем давлении 26,6 Па, энергии ионов 2000-3000 эВ в среде плазмообразующего газа аргона в течение 50 минут, при этом плазмообразующий газ подают с расходом 0,04 г/с.
