Komponen utama pam udara mikro termasuk diafragma, omboh, injap, meterai, laluan gas dan perumah. Setiap bahagian mempunyai keperluan prestasi yang berbeza untuk bahan tersebut.
(1) Diafragma
Keperluan prestasi: keanjalan tinggi, rintangan keletihan, sesak udara yang baik, rintangan kakisan kimia.
Bahan yang disyorkan:
Getah Silikon: Fleksibiliti yang baik, rintangan suhu tinggi (melebihi 200 darjah), lengai kimia yang kuat, sesuai untuk aplikasi gred perubatan.
Fluororubber (Viton/FKM): Ketahanan haus dan minyak yang sangat baik, sesuai untuk operasi jangka panjang.
Salutan Polytetrafluoroethylene (PTFE): Menambah salutan PTFE pada permukaan diafragma meningkatkan rintangan kimia dan sesak udara sambil mengurangkan geseran.
(2) Omboh
Keperluan prestasi: kekerasan tinggi, geseran rendah, rintangan haus yang kuat, kestabilan dimensi.
Bahan yang disyorkan:
Bahan seramik, seperti alumina atau seramik zirkonia, mempunyai kekerasan dan rintangan haus yang sangat tinggi, manakala pekali geseran adalah rendah, sesuai untuk operasi jangka panjang.
Plastik Kejuruteraan (POM/PEEK):
POM (polyformaldehyde): Pekali geseran rendah, kestabilan dimensi yang baik, sesuai untuk aplikasi beban rendah hingga sederhana.
PEEK (polieter eter keton): suhu tinggi dan rintangan kakisan, sesuai untuk senario intensiti tinggi.
Bahan logam:
Keluli tahan karat (cth 316L): Rintangan kakisan yang sangat baik, sesuai untuk senario kekuatan tinggi gred perubatan.
Aloi aluminium: Berat ringan, sesuai untuk peranti mudah alih, tetapi perlu disalut dengan salutan anti-pengoksidaan.
(3) Injap
Keperluan prestasi: tindak balas tinggi, rintangan haus, rintangan keletihan, pengedap.
Bahan yang disyorkan:
Getah silikon atau fluoro: Fleksibiliti tinggi, sesuai untuk aplikasi cakera injap, memastikan tindak balas pantas.
PEEK atau polytetrafluoroethylene (PTFE) : Tahan kakisan kimia dan suhu tinggi, untuk kili ketepatan.
Bahan logam (keluli tahan karat atau aloi titanium): sesuai untuk badan injap berketepatan tinggi dan berkekuatan tinggi.
(4) Meterai
Keperluan prestasi: sesak udara yang kuat, rintangan haus, rintangan kakisan kimia, jangka hayat.
Bahan yang disyorkan:
Fluororubber (FKM/Viton): sesuai untuk persekitaran suhu tinggi dan tekanan tinggi.
EPDM (EPDM) : mempunyai rintangan penuaan yang sangat baik dan lengai kimia, sesuai untuk sentuhan dengan oksigen.
Silikon gred perubatan: lembut, lengai secara kimia.
(5) Laluan gas dan saluran paip
Keperluan prestasi: rintangan kimia, dinding dalaman licin, rintangan gas rendah, kesihatan dan keselamatan.
Bahan yang disyorkan:
Polietilena (PE)/polipropilena (PP): ringan, rintangan kimia yang kuat.
Poliuretana (PU) : Lembut dan sesuai untuk paip lentur.
Keluli tahan karat atau aloi aluminium: untuk talian gas kekuatan tinggi atau tekanan tinggi.
(6) Cangkang
Keperluan prestasi: rintangan hentaman, rintangan kakisan, penebat bunyi, rintangan suhu tinggi dan rendah.
Bahan yang disyorkan:
Plastik berprestasi tinggi (seperti aloi ABS atau PC-ABS): Rintangan hentaman yang baik dan sesuai untuk reka bentuk yang ringan.
Aloi aluminium: Berat ringan, pelesapan haba yang baik.
Keluli tahan karat: Sesuai untuk aplikasi berkekuatan tinggi, tetapi beratnya agak berat.
2. Prestasi utama dan padanan bahan
(1) Rintangan haus yang tinggi
Penyelesaian Bahan:
Bahagian omboh diperbuat daripada plastik kejuruteraan seramik atau berprestasi tinggi seperti PEEK.
Injap menggunakan getah fluorin kenyal tinggi untuk mengurangkan haus cakera injap dan tempat duduk.
(2) Sesak udara
Penyelesaian Bahan:
Gunakan bahan dengan kebolehtelapan gas yang rendah (seperti diafragma bersalut PTFE atau pengedap fluororubber).
Pastikan ketepatan pemesinan dan rawatan permukaan bahan untuk mengurangkan kebocoran gas.
(3) Rintangan kakisan kimia
Penyelesaian Bahan:
Silikon, fluororubber, PTFE dan bahan lain digunakan untuk bahagian yang bersentuhan dengan pembersih dan pembasmi kuman.
Gunakan logam tahan kakisan (seperti keluli tahan karat 316L atau aloi titanium) untuk komponen badan omboh dan injap.
(4) Keserasian biologi
Penyelesaian Bahan:
Semua bahan yang bersentuhan dengan gas mesti disahkan dari segi perubatan (cth USP Kelas VI).
Pastikan permukaan bahan bebas daripada mendakan berbahaya, sesuai untuk sentuhan jangka panjang dengan gas pernafasan pesakit.
3. Aplikasi teknologi bahan termaju
(1) Teknologi salutan
Salutan geseran rendah: Salutan PTFE atau DLC (salutan seperti berlian) pada permukaan komponen utama seperti omboh dan diafragma untuk mengurangkan geseran dan meningkatkan kehidupan.
Salutan antibakteria: Salutan antibakteria boleh ditambah pada cangkerang atau bahan laluan gas untuk mengurangkan risiko penghantaran patogen.
(2) Bahan komposit
Penggunaan struktur komposit berbilang lapisan dalam diafragma dan pengedap:
** Bahan dalaman fleksibel (cth silikon) ** memberikan keanjalan.
** Lapisan luar bahan kekuatan tinggi (seperti gentian nilon) ** ketahanan yang dipertingkatkan.
4. Ujian dan pengesahan bahan
(1) Ujian prestasi
Ujian suhu tinggi dan rendah: untuk memastikan prestasi bahan stabil dalam lingkungan -20 darjah hingga 50 darjah .
Ujian keketatan udara: Kesan kebocoran gas diafragma dan kedap di bawah tekanan tinggi.
(2) Ujian hidup
Ujian keletihan: Simulasi keadaan operasi jangka panjang untuk mengesahkan rintangan keletihan bahan.
Ujian kimia: Menilai kestabilan bahan dalam persekitaran disinfektan yang berbeza.
(3) Pensijilan perubatan
Bahan mesti lulus ujian biokompatibiliti ISO 10993 untuk memastikan ia tidak berbahaya kepada manusia.