如何選擇醫療應用所需的工具材料？

2024-09-20

預計到2028年，醫療技術市場收入將達到2,417億美元。這個高價值市場只是整個醫療產業的一部分，而醫療產業的支撐體系涵蓋了從注射器到醫療器材耗材、實驗室器皿等眾多產品。選擇合適的模具來製造這些零件，是確保產品品質的關鍵決策。

為醫療零件製造選擇合適的模具材料可能很複雜，但只要擁有正確的專業知識和合作夥伴，就能順利完成並取得長期成果。

這時，擁有多種選擇就顯得格外重要。鋼製（硬質）模具和鋁製（軟質）模具都是製造醫療器材零件的理想選擇。選擇哪種方案最能帶來價值，取決於您的產量需求、設計複雜程度以及模具的使用壽命。

鋁製模具：快速週轉，有限週期

專業模具製造商通常可以快速製造鋁製模具。鋁製模具相容於多種材料，成本低於鋼材，且導熱性更佳。快速吸收或散發熱量的能力可以縮短生產週期，並提供更穩定的模具溫度，從而降低翹曲變形的風險，提高成品率。

雖然鋁的導熱性和生產週期都優於鋼，但其主要缺點是磨損速度更快（通常在數萬次生產循環後）。磨損的模具會增加產品缺陷的機率，這對於醫療應用來說是致命的。製造商可能需要比鋼製模具更頻繁地更換或維修鋁製模具。

鋼製模具：大量生產，前期成本較高

鋼材比鋁材更堅硬。這賦予了鋼製模具許多優勢：模具可以連續生產數百萬件零件多年而不會降低質量，這種材料能夠實現更複雜的設計，並且耐刮擦和耐腐蝕。鋼製模具能夠長期支援大量生產。

然而，鋼製模具成本更高，而且由於鋼材硬度高，模具一旦製造完成，維修或修改可能較為困難。鋼材的導熱性較差，因此模具加熱和冷卻所需時間更長，增加了生產週期，並可能導致翹曲、收縮或縮痕。此外，對於一些具有特殊功能或特殊要求（例如，薄壁、不均勻壁）的設計，可能需要使用鋼製模具才能達到預期效果。

選擇模具材料

在充分考慮零件設計、預算和產量等因素後，鋼製和鋁製模具都是合適的選擇。雖然原料成本差異顯著，但整體投資報酬率取決於模具的使用壽命和使用情況。最終的決定取決於模具的預期用途。圖 1 展示了在確定模具材料時需要考慮的三個因素的簡化版本。

原型和鋁製模具

原型對於開發新型醫療器材和其他類型的健康技術至關重要。它們使工程師能夠測試其概念在實際應用中的效果，並解答一些重要問題，例如該部件如何有效解決治療的核心問題、如何與現有系統相容，以及是否易於維護和使用。如果沒有原型，這些關鍵問題就無法得到解答，產品在後續階段成功的可能性也會降低。

如果您的產量需求較低（例如：少於 50,000 個零件），請考慮使用鋁製模具製作早期原型。鋁製模具能夠在原型生產所需的多次運行中保持其品質和可靠性。對於這些小批量生產，使用鋼製模具可能無法帶來像鋁製模具那樣的投資回報。當產量增加時，鋼製模具是更可行的投資選擇。

ABBYLEE提供的醫療產業解決方案

選擇合適的醫療器材零件製造模具至關重要。合適的模具材料有助於確保大批量生產中零件的可靠性，或提高小批量生產的成本效益。建議您與模具設計和製造專家合作，以確保獲得穩定、可靠且高品質的產品。

在ABBYLEE，我們的專家工程師可以協助您選擇合適的刀具材料，以滿足您的需求。我們在各種類型和等級的刀具設計和製造方面擁有數十年的經驗，可以指導您為您的應用選擇合適的材料。