医療用バネ・スプリングのVA・VE事例

Ⅱ.医療用バネ・スプリングの品質向上事例

■ 人体への影響を加味したバネ・スプリングの材質選定

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< ニッケルメッキ処理 >

バネやスプリングの線材の加工をスムーズにし、潤滑性を向上させる機能があります。この機能があることで、加工工数の削減や寸法精度の削減をもたらすことができます。それだけにニッケルメッキ処理の有無で、加工コストに大きな差が出ます。

一般的にバネやスプリングには、線材・製品の潤滑性を高めるために、ニッケルメッキ処理が施されています。ニッケルメッキ処理を行うことで、潤滑性の機能面は向上しますが、一方で、比較的溶けやすい性質を持ち、アレルゲンを誘発する可能性を含んでいます。そのため、医療用や人体に直接的・間接的に触れる製品には、使用することが難しくなっていました。

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< バネやスプリングの裸線 >

人体に影響を与えるニッケルメッキ処理が施されていないバネやスプリングの線材を裸線といいます。この裸線は潤滑性が低いため、加工が難しいですが、人体への影響が少なく、医療用などの製品に向いている特徴があります。
代表的な材料として、SUS材、チタン材、白金材、タングステン材などが挙げられます。

医療用や人体に直接的・間接的に接触する製品に、バネやスプリングを無害で使用するためにはニッケルメッキ処理を施さない必要がありました。そこで、SUS材、チタン材、白金材、タングステン材を採用することで、人体に影響を与えないバネやスプリングとすることが可能となります。この際、バネやスプリングの潤滑性が悪くなる点を製造工程の工夫により、加工を実現することができました。

ニッケルメッキ処理は潤滑性がなければ、バネやスプリングの加工をする際に“コイル径の変形”が非常に起こりやすくなります。そのため、裸線を加工するためには、高い技術が必要とされます。ただ、医療用や人体に接触する製品には、バネやスプリングにも安全性が求められますので、設計者は線材の選定からこれらを加味する必要があります。

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