医療機器向けの医療用ニチノールワイヤーおよびチューブの加工

2023 年 8 月 15 日 ジム・ハマランド著

医療用ニチノール加工では、ニチノールロッドをチューブに加工し、このようなステントを切断して一方を圧縮し、もう一方を拡張することができます。 [ツァラトゥストラによる写真、Adobe Stock 経由]

私たちは以前、ニチノールが地殻から高温溶融るつぼと鍛造操作を経てニチノールインゴットを作り、その後ロッドやプレートなどのより小さく、より加工しやすい形状を作成するまでの旅について取り上げました。

しかし、ニチノールがさまざまな高度な医療技術用途にとって非常に魅力的であるのと同じ超弾性および形状記憶特性により、これらをワイヤ、コイル、チューブ、シートに加工することは困難な場合があります。

ニチノール ワイヤを作成するには、加工業者が潤滑剤を塗布したニチノール ロッドをダイヤモンド コーティングされた絞りダイスを通して引き、材料を引き延ばし、直径を希望のサイズまで縮小します。 ニチノール コイルも同じ方法で作られますが、短いワイヤに切断するのではなく、長い連続した 1 本のワイヤを形成するように巻かれます。

MicroVention の Woven EndoBridge (WEB) 動脈瘤塞栓システム [画像提供: MicroVention]

アニーリングは、後にデバイスの疲労や耐久性の問題を引き起こす可能性があるニチノールの内部応力を除去するための、パスの前後の加熱および冷却プロセスです。 ニチノールアニーリングでは、金属の温度を 600 ～ 800°C まで上昇させ、次のパスまでの処理の間その温度を保持します。

ニチノールワイヤーは、人間の髪の毛よりも細い直径まで引き抜くことができます。 このような縮小には数百回の延伸パスが必要であり、その結果、極細のワイヤが得られます。 たとえば、これらのワイヤーを何十本も編んでカテーテルを補強したり、編んで動脈瘤患者の塞栓用のメッシュバスケットを作成したりすることができる。

ニチノール チューブは、カテーテル、ガイドワイヤー、ステント、針に使用できます。

ニチノールチューブを作成するには、加工業者がロッドとガンドリルを使用して中心にキャビティを形成します。 この銃の穴あけプロセスは、銃の銃身を形成するために使用される深穴ドリルにちなんで名付けられ、厚肉の管の中空を作成します。

このチューブの中空は、その後、金型を使用した複数の絞り工程を経て、中空が引き伸ばされてチューブが形成されます。 チューブ内のマンドレルは内径を維持しますが、伸長プロセスにより外径とチューブの厚さが希望の寸法に減少します。

パラゴン 28 のジョーズ ニチノール ステープル システム [画像提供：パラゴン 28]

これらのプレートは圧延機を通過し、そこで硬化スチールローラーを備えた油圧プレスがプレートを圧縮し、希望の厚さまでどんどん薄くしていきます。

ニチノール シートは、水やレーザーでスタンプまたはカットして、希望のパターンや形状を作成できます。

ニチノールがワイヤー、コイル、チューブ、シートの形になったら、医療機器メーカーが完成した部品や機器を完成させるには、さらにいくつかのステップが必要です。 次回は後処理、形状設定、仕上げについて説明します。