CN115679220A - 一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法 - Google Patents

一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,包括以下步骤:选用304不锈钢母线,母线直径为0.8‑1.0mm。固溶处理,将304不锈钢母线通过退火炉进行固溶处理;采用湿拉工艺,对304不锈钢母线进行16‑18道次拉拔,拉制成不锈钢钢丝;通过捻股机将不锈钢钢丝捻制成不锈钢钢丝绳;燃烧除脂;清洗后制绳符合医疗行业标准的钢丝绳。本发明提供了一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,减少钢丝绳在生产过程中的磨损,并新增了钢丝绳的清洗工艺,在保证最小破断拉力的前提下,钢丝绳的清洁度提高、耐腐蚀性能提高,保证了医用钢丝绳的清洁度。

Description

一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法
技术领域
本发明涉及金属线材生产加工技术领域,具体涉及一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法。
背景技术
不锈钢材质的钢丝绳由于其耐蚀性能好,广泛应用于医疗器材,如胃镜、肠镜、胆道镜、高频电疗探头、咽喉镜等。由于医用不锈钢丝绳辅助用于检查身体、治疗疾病,所以不锈钢丝绳的表面清洁度将会影响相关器材的使用。
CN107675534A公开了一种不锈钢丝绳的生产工艺,它采用不锈钢作为钢丝绳生产原料,所述不锈钢的化学成分按质量百分比包括:化学成分按照质量百分比包括:C0.012-0.025,Si0.06-0.075,P<0.03,W 0.20-0.30,Cr15.0-19.0,Ni20.0-23.0,Mo 1-1.5、Mn2.50-5.00,S<0.03,Cu<0.1,N<0.01,Ti<0.02,余量为Fe及不可避免的杂质;所述的生产工艺具体包括以下工艺步骤 :步骤一、表面处理;步骤二、拉拔;步骤三、正火热处理、镀锌;步骤四、拉拔;步骤五、捻股成绳。虽然具有很好的耐腐蚀性,但是它属于高碳钢钢丝绳,其强度和硬度太高,柔韧性不足,不适用于医疗器械,且该钢丝绳在拉拔过程中,表面有损伤,后续使用时清洁度困难,不能应用于医疗器械领域。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供了一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,减少钢丝绳在生产过程中的磨损,并新增了钢丝绳的清洗工艺,在保证最小破断拉力的前提下,钢丝绳的清洁度提高、耐腐蚀性能提高,保证了医用钢丝绳的清洁度。
本发明的目的是这样实现的:
一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,包括以下步骤:
S1:选用304不锈钢母线,母线包括如下质量百分比的组分:
C <0.1%,Cr 18.00-20.00%,Ni 8.0-11.0%,Mn <2.00%,Si 1.00%,P <0.045%,S <0.030%,余量为Fe及不可避免的杂质;母线直径为0.8-1.0mm;
S2:固溶处理,将304不锈钢母线通过退火炉进行固溶处理;退火温度1020-1060℃,退火时间30-40S,确保热处理后的304不锈钢母线的强度在690-720MPa,延伸率>35%;
S3:拉拔,采用湿拉工艺,对304不锈钢母线进行16-18道次拉拔,拉制成不锈钢钢丝;
S4:捻制,通过捻股机将不锈钢钢丝捻制成不锈钢丝绳;
S5:燃烧除脂,将不锈钢丝绳通过退火炉进行燃烧除脂;温度300-700℃,时间40-70S,确保热处理后的304不锈钢丝绳的拉力在800N以上;
S6:清洗,通过电解工艺清洗不锈钢丝绳表面,经过水洗和烘干,确保钢丝绳表面洁净、干燥。
优选的,所述S4中捻股机的捻制成型出口设有压模,所述压模采用耐磨尼龙制成。
优选的,S3中首道次拉拔量在10~15%之间,末道次拉拔量在11%~15%之间,中间道次减面率相同、每道次拉拔量13%~14%以内
优选的,所述S3中湿拉工艺采用的拉拔助剂为碱性水溶性润滑剂。
所述S3中湿拉工艺采用的拉拔助剂为碱性水溶性润滑剂,溶剂为5%±0.5%体积的防锈乳化剂、25±1%体积的水性拉丝润滑剂,余下为水混合而成;防锈乳化剂生产厂家为常州市润星化工有限公司,水性拉丝润滑剂优选为济南一诺润滑油有限公司生产的伸线剂WD-500。
所述S3中湿拉工艺采用的拉拔助剂控制溶液密度0.95-1.05g/cm3之间;拉拔助剂的使用温度为40-50℃。
所述S5中燃烧除脂工艺采用氨气分解后的氢气和氮气混合气作为保护气氛,并燃烧。
本发明的有益效果是:
本发明利用水溶性拉拔助剂提升润滑效果,降低钢丝拉拔后的表面污染物;采用尼龙压模定径减少磨损;燃烧除脂工艺,高温去除油脂,保持钢丝表面清洁;新增了钢丝绳的清洗工艺;在保证钢丝绳破断拉力的前提下,高清洁度、高耐腐蚀性,保证了医用钢丝绳使用时的清洁度。
具体实施方式
本发明涉及一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,包括以下步骤:
S1:选用304不锈钢母线,母线包括如下质量百分比的组分:
C <0.1%,Cr 18.00-20.00%,Ni 8.0-11.0%,Mn <2.00%,Si 1.00%,P <0.045%,S <0.030%,余量为Fe;母线直径为0.8-1.0mm。
S2:固溶处理,将304不锈钢母线通过退火炉进行固溶处理;退火温度1020-1060℃,退火时间30-40S,确保热处理后的304不锈钢母线的强度在690-720MPa,延伸率>35%;
S3:拉拔,采用湿拉工艺,对304不锈钢母线进行16-18道次拉拔,拉制成不锈钢钢丝;
S4:捻制,通过捻股机将不锈钢钢丝捻制成不锈钢丝绳。
S5:燃烧除脂,将不锈钢丝绳通过退火炉进行燃烧除脂;退火温度300-700℃,退火时间40-70S,确保热处理后的304不锈钢丝绳的拉力在800N以上。
S6:清洗,通过电解工艺清洗不锈钢丝绳表面,经过水洗和烘干,确保钢丝绳表面洁净、干燥。
所述S4中捻股机的捻制成型出口设有压模,所述压模调整钢丝绳直径、不圆度,使得钢丝绳之间的钢丝股或者钢丝之间更充分的捻制结构,所述压模采用耐磨尼龙,降低摩擦力,减少钢丝绳的磨损,不会刮伤钢丝绳的表面。
所述S3中首道次拉拔量在10~30%之间,末道次拉拔量在10%~16%之间,中间道次减面率相同、每道次拉拔量13%~16%以内。
所述S3中湿拉工艺采用的拉拔助剂为碱性水溶性润滑剂,溶剂为5%±0.5%体积的防锈乳化剂、25±1%体积的WD-500、余下为水混合而成;防锈乳化油生产厂家为常州市润星化工有限公司,WD-500为济南一诺润滑油有限公司生产的伸线剂WD-500。
所述S3中湿拉工艺采用的拉拔助剂控制溶液密度1.05-1.3g/cm3之间;拉拔助剂的使用温度为40-50℃。
所述S5中燃烧除脂工艺采用氨气分解后的氢气和氮气混合气作为保护气氛,并燃烧。
所述S6中钢丝绳经过酸性电解液电解去除制绳丝表面污物,经过碱洗中和表面酸性残液,经过多道次超声波水洗进一步洗净钢丝绳。
所述S6中钢丝绳烘干前通过热水洗将钢丝绳局部加温,再通过烘干箱吹干。
实施例1:
S1:选用304不锈钢母线,母线包括如下质量百分比的组分:
C <0.1%,Cr 18.00-20.00%,Ni 8.0-11.0%,Mn <2.00%,Si 1.00%,P <0.045%,S <0.030%,余量为Fe;母线直径为0.8-1.0mm。
S2:固溶处理,将304不锈钢母线通过退火炉进行固溶处理;退火温度1020-1060℃,退火时间30-40S,确保热处理后的304不锈钢母线的强度在690-720MPa,延伸率>35%;
S3:拉拔,采用湿拉工艺,对304不锈钢母线进行16-18道次拉拔,拉制成不锈钢钢丝,润滑助剂采用油性润滑剂;
S4:捻制,通过捻股机将不锈钢钢丝捻制成不锈钢丝绳。
S5:燃烧除脂,将不锈钢丝绳通过退火炉进行燃烧除脂;温度300-700℃,时间40-70S,确保热处理后的304不锈钢丝绳的拉力在800N以上。
S6:清洗,通过电解工艺清洗不锈钢丝绳表面,经过水洗和烘干,确保钢丝绳表面洁净、干燥。
所述S4中捻股机的捻制成型出口设有压模,所述压模调整钢丝绳直径、不圆度,使得钢丝绳之间的钢丝股或者钢丝之间更充分的捻制结构,所述压模采用耐磨尼龙,降低摩擦力,减少钢丝绳的磨损,不会刮伤钢丝绳的表面。
所述S3中首道次拉拔量在10~15%之间,末道次拉拔量在11%~15%之间,中间道次减面率相同、每道次拉拔量13%~14%以内。
所述S3中湿拉工艺采用的拉拔助剂为碱性水溶性润滑剂,溶剂为5%±0.5%体积的防锈乳化剂、25±1%体积的WD-500、余下为水混合而成;防锈乳化油生产厂家为常州市润星化工有限公司,WD-500为济南一诺润滑油有限公司生产的伸线剂WD-500。
所述S3中湿拉工艺采用的拉拔助剂控制溶液密度1.01-1.05g/cm3之间;拉拔助剂的使用温度为40-50℃。
所述S5中燃烧除脂工艺采用氨气分解后的氢气和氮气混合气作为保护气氛,并燃烧。
所述S6中钢丝绳经过酸性电解液电解去除制绳丝表面污物,经过碱洗中和表面酸性残液,经过多道次超声波水洗进一步洗净钢丝绳。钢丝绳烘干前通过热水洗将钢丝绳局部加温,再通过烘干箱吹干。
实施例2:
S1:选用304不锈钢母线,母线包括如下质量百分比的组分:
C <0.1%,Cr 18.00-20.00%,Ni 8.0-11.0%,Mn <2.00%,Si 1.00%,P <0.045%,S <0.030%,余量为Fe;母线直径为0.8-1.0mm。
S2:固溶处理,将304不锈钢母线通过退火炉进行固溶处理;退火温度1020-1060℃,退火时间30-40S,确保热处理后的304不锈钢母线的强度在690-720MPa,延伸率>35%;
S3:拉拔,采用湿拉工艺,对304不锈钢母线进行16-18道次拉拔,拉制成不锈钢钢丝,润滑助剂采用水性润滑剂;
S4:捻制,通过捻股机将不锈钢钢丝捻制成不锈钢丝绳。
S5:燃烧除脂,将不锈钢丝绳通过退火炉进行燃烧除脂;退火温度300-700℃,退火时间40-70S,确保热处理后的304不锈钢丝绳的拉力在800N以上。
S6:清洗,通过电解工艺清洗不锈钢丝绳表面,经过水洗和烘干,确保钢丝绳表面洁净、干燥。
所述S4中捻股机的捻制成型出口设有压模,所述压模调整钢丝绳直径、不圆度,使得钢丝绳之间的钢丝股或者钢丝之间更充分的捻制结构,所述压模采用耐磨尼龙,降低摩擦力,减少钢丝绳的磨损,不会刮伤钢丝绳的表面。
所述S3中首道次拉拔量在10~15%之间,末道次拉拔量在11%~15%之间,中间道次减面率相同、每道次拉拔量13%~14%以内。
所述S3中拉拔助剂为水性拉拔助剂,控制溶液密度1.01-1.05g/cm3之间润滑液使用温度为30-38℃。
所述S3中湿拉工艺采用的拉拔助剂为碱性水溶性润滑剂,溶剂为5%±0.5%体积的防锈乳化剂、25±1%体积的WD-500、余下为水混合而成;防锈乳化剂生产厂家为常州市润星化工有限公司,WD-500为济南一诺润滑油有限公司生产的伸线剂WD-500。
所述S5中燃烧除脂工艺采用氨气分解后的氢气和氮气混合气作为保护气氛,并燃烧。
所述S6中钢丝绳经过酸性电解液电解去除制绳丝表面污物,经过碱洗中和表面酸性残液,经过多道次超声波水洗进一步洗净钢丝绳。钢丝绳烘干前通过热水洗将钢丝绳局部加温,再通过烘干箱吹干。
实施例3:
S1:选用304不锈钢母线,母线包括如下质量百分比的组分:
C <0.1%,Cr 18.00-20.00%,Ni 8.0-11.0%,Mn <2.00%,Si 1.00%,P <0.045%,S <0.030%,余量为Fe;母线直径为0.8-1.0mm。
S2:固溶处理,将304不锈钢母线通过退火炉进行固溶处理;退火温度1020-1060℃,退火时间30-40S,确保热处理后的304不锈钢母线的强度在690-720MPa,延伸率>35%;
S3:拉拔,采用湿拉工艺,对304不锈钢母线进行16-18道次拉拔,拉制成不锈钢钢丝,润滑助剂采用水性润滑剂;
S4:捻制,通过捻股机将不锈钢钢丝捻制成不锈钢丝绳。
S5:燃烧除脂,将不锈钢丝绳通过退火炉进行燃烧除脂;退火温度300-700℃,退火时间40-70S,确保热处理后的304不锈钢丝绳的拉力在800N以上。
S6:清洗,通过电解工艺清洗不锈钢丝绳表面,经过水洗和烘干,确保钢丝绳表面洁净、干燥。
所述S4中捻股机的捻制成型出口设有压模,所述压模调整钢丝绳直径、不圆度,使得钢丝绳之间的钢丝股或者钢丝之间更充分的捻制结构,所述压模采用耐磨尼龙,降低摩擦力,减少钢丝绳的磨损,不会刮伤钢丝绳的表面。
所述S3中首道次拉拔量在10~15%之间,末道次拉拔量在11%~15%之间,中间道次减面率相同、每道次拉拔量13%~14%以内。
所述S3中拉拔助剂为水性拉拔助剂,控制溶液密度0.95-1.0g/cm3之间;拉拔助剂的使用温度为40-50℃。
所述S6中钢丝绳经过酸性电解液电解去除制绳丝表面污物,经过碱洗中和表面酸性残液,经过多道次超声波水洗进一步洗净钢丝绳。钢丝绳烘干前通过热水洗将钢丝绳局部加温,再通过烘干箱吹干。
实施例4:
S1:选用304不锈钢母线,母线包括如下质量百分比的组分:
C <0.1%,Cr 18.00-20.00%,Ni 8.0-11.0%,Mn <2.00%,Si 1.00%,P <0.045%,S <0.030%,余量为Fe;母线直径为0.8-1.0mm。
S2:固溶处理,将304不锈钢母线通过退火炉进行固溶处理;退火温度1020-1060℃,退火时间30-40S,确保热处理后的304不锈钢母线的强度在690-720MPa,延伸率>35%;
S3:拉拔,采用湿拉工艺,对304不锈钢母线进行16-18道次拉拔,拉制成不锈钢钢丝,润滑助剂采用油性润滑剂;
S4:捻制,通过捻股机将不锈钢钢丝捻制成不锈钢丝绳。
S5:燃烧除脂,将不锈钢丝绳通过退火炉进行燃烧除脂;退火温度300-700℃,退火时间40-70S,确保热处理后的304不锈钢丝绳的拉力在800N以上。
S6:清洗,通过电解工艺清洗不锈钢丝绳表面,经过水洗和烘干,确保钢丝绳表面洁净、干燥。
所述S4中捻股机的捻制成型出口设有压模,所述压模调整钢丝绳直径、不圆度,使得钢丝绳之间的钢丝股或者钢丝之间更充分的捻制结构,所述压模采用耐磨尼龙,降低摩擦力,减少钢丝绳的磨损,不会刮伤钢丝绳的表面。
所述S3中首道次拉拔量在10~15%之间,末道次拉拔量在11%~15%之间,中间道次减面率相同、每道次拉拔量13%~14%以内。
所述S3中拉拔助剂为水性拉拔助剂,控制溶液密度1.01-1.05g/cm3之间;拉拔助剂的使用温度为40-50℃。
所述S3中湿拉工艺采用的拉拔助剂为碱性水溶性润滑剂,溶剂为2%±0.5%体积的防锈乳化剂、28±1%体积的WD-500、余下为水混合而成;防锈乳化剂生产厂家为常州市润星化工有限公司,WD-500为济南一诺润滑油有限公司生产的伸线剂WD-500。
所述S5中燃烧除脂工艺采用氨气分解后的氢气和氮气混合气作为保护气氛,并燃烧。
所述S6中钢丝绳经过酸性电解液电解去除制绳丝表面污物,经过碱洗中和表面酸性残液,经过多道次超声波水洗进一步洗净钢丝绳。钢丝绳烘干前通过热水洗将钢丝绳局部加温,再通过烘干箱吹干。
对比例1:
与实施例1相同,除了S3中油性润滑助剂,拉拔助剂的使用温度为40-50℃:
对比例2:
与实施例1相同,除了S6中钢丝绳经过酸性电解液电解去除制绳丝表面污物,经过碱洗中和表面酸性残液,经过多道次水洗清洗钢丝绳表面。钢丝绳烘干前通过热水洗将钢丝绳局部加温,再通过烘干箱吹干。(即清洗时不使用超声波)
对比例3:
与实施例1相同,除了润滑剂为30±1%体积的WD-500、余下为水混合而成;WD-500为济南一诺润滑油有限公司生产的伸线剂WD-500。
对比例4:
与实施例1相同,除了燃烧除脂工艺采用空气保护,空冷。
对比例5:
与实施例1相同,除了所述S3中首道次拉拔量在15~20%之间,末道次拉拔量在10%~16%之间,中间道次减面率相同、每道次拉拔量14.1%~17%以内。
将实施例1-3、对比例1-2的不锈钢丝绳成品进行中性盐雾试验条件及强度测试,试验结果如下表:
Figure 758999DEST_PATH_IMAGE002
综上所述,本发明生产出来的不锈钢钢丝绳清洁度高、耐腐蚀性能更高,沸水试验结果满足医疗行业标准。
除上述实施例外,本发明还包括有其他实施方式,凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案,均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:选用304不锈钢母线,母线包括如下质量百分比的组分:
C <0.1%,Cr 18.00-20.00%,Ni 8.0-11.0%,Mn <2.00%,Si 1.00%,P <0.045%,S<0.030%,余量为Fe;母线直径为0.8-1.0mm;
S2:固溶处理,将304不锈钢母线通过退火炉进行固溶处理;退火温度1020-1060℃,退火时间30-40S,确保热处理后的304不锈钢母线的强度在690-720MPa,延伸率>35%;
S3:拉拔,采用湿拉工艺,对304不锈钢母线进行16-18道次拉拔,拉制成不锈钢钢丝,润滑助剂采用水性润滑剂;
S4:捻制,通过捻股机将不锈钢钢丝捻制成不锈钢丝绳;
S5:燃烧除脂,将不锈钢丝绳通过退火炉进行燃烧除脂;温度300-700℃,时间40-70S,确保热处理后的304不锈钢丝绳的拉力在800N以上;
S6:清洗,通过电解工艺清洗不锈钢丝绳表面,经过水洗和烘干,确保钢丝绳表面洁净、干燥。
2.根据权利要求1所述的一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,其特征在于:所述S3中拉拔助剂为水性拉拔助剂,其为碱性水溶性润滑剂,溶剂为5%±0.5%体积的防锈乳化剂、25±1%体积的水性拉丝润滑剂,余下为水混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,其特征在于:所述S3中拉拔助剂溶液密度0.95-1.05g/cm3之间;拉拔助剂的使用温度为40-50℃。
4.根据权利要求1所述的一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,其特征在于:S3中首道次拉拔量在10~15%之间,末道次拉拔量在11%~15%之间,中间道次减面率相同、每道次拉拔量13%~14%以内。
5.根据权利要求1所述的一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,其特征在于:所述S4中捻股机的捻制成型出口设有压模,所述压模采用耐磨尼龙制成。
6.根据权利要求1所述的一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,其特征在于:所述S5中燃烧除脂工艺采用氨气分解后的氢气和氮气混合气作为保护气氛,并燃烧。
7.根据权利要求1所述的一种高清洁度医疗用钢丝绳的制备方法,其特征在于:S6中钢丝绳经过酸性电解液电解去除制绳丝表面污物,经过碱洗中和表面酸性残液,经过多道次超声波水洗进一步洗净钢丝绳;钢丝绳烘干前通过热水洗将钢丝绳局部加温,再通过烘干箱吹干。
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