DE608297C

DE608297C - Use of a nickel alloy for surgical sewing needles and similar tools

Info

Publication number: DE608297C
Application number: DEH128119D
Authority: DE
Original assignee: Heraeus Vacuumschmelze AG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1931-08-09
Filing date: 1931-08-09
Publication date: 1935-01-19

Description

Verwendung einer Nickellegierung für chirurgische Nähnadeln und ähnliche Werkzeuge Für chirurgische Nähnadeln wird in erster Linie hohe Steifigkeit und höchste Elastizität gefordert, damit der Arzt namentlich beim Gebrauch gekrümmter chirurgischer Nähnadeln mit völliger Sicherheit beurteilen kann, welchen Weg die Nadel in dem zu nähenden Gewebe nimmt. Ferner soll die Elastizität chirurgischer Nähnadeln so hoch sein, daß man das Ohr zum Einfädeln des Fadens aufspalten kann, um den Faden nicht mit der Spitze einfädeln zu müssen, sondern ihn quer in das Ohr drücken zu können.Use of a nickel alloy for surgical sewing needles and the like Tools For surgical sewing needles, high rigidity and supreme is primarily used Elasticity required so that the doctor especially when using curved surgical Sewing needles can judge with complete confidence which way the needle is in the the fabric to be sewn. Furthermore, the elasticity of surgical sewing needles should be so be high so that one can split the ear to thread the thread around the thread not having to thread it with the tip, but push it across the ear can.

Aus -diesem Grunde können die chirurgischen Nähnadeln bis--- heute ausschließlich aus gehärtetem Stahl erfolgreich hergestellt werden, und alle Versuche, derartige Nadeln aus rostfreien Stählen oder korrosionsbeständigen Legierungen herzustellen, sind bisher fehlgeschlagen, weil kein korrosionsbeständiger metallischer Werkstoff bis jetzt die genügende Steifigkeit, verbunden mit einer ausreichenden Elastizität, aufwies.For this reason, surgical sewing needles can still be used today can be successfully manufactured exclusively from hardened steel, and all attempts to manufacture such needles from stainless steels or corrosion-resistant alloys, have failed so far because there is no corrosion-resistant metallic material up to now the sufficient rigidity combined with sufficient elasticity, exhibited.

Auch gewöhnliche Stahlnadeln besitzen noch den Nachteil, daß sie brechen, wenn sie zu stark auf Biegung beansprucht werden.Ordinary steel needles also have the disadvantage that they break, if they are subjected to excessive bending stress.

Erfindungsgemäß sollen chirurgische Nähnadeln aus vergütbaren Beryllium-Nickel-Legierungen mit Zusätzen hergestellt werden, die die Steifigkeit und Elastizität erhöhen. Solche Zusätze sind Chrom, Molybdän und Wolfram.According to the invention, surgical sewing needles made from heat-treatable beryllium-nickel alloys be made with additives that increase rigidity and elasticity. Such Additives are chromium, molybdenum and tungsten.

Es ist bekannt, daß Beryllium-Nickel-Legierungen, denen gegebenenfalls noch andere Metalle, wie z. B. Aluminium, Zinn, Eisen, Kobalt, Kupfer, zugesetzt sein können, eine hohe Härte besitzen und daß sie für die Herstellung von Federn gebraucht werden können. Es sind weiterhin auch schon Legierungen bekanntgeworden, die neben Beryllium, Nickel und Eisen noch Chrom, Wolfram oder Molybdän enthalten. Von diesen Legierungen wußte man jedoch nur, daß sie hitzebeständig, hart und hochmagnetisch sind. Es war aber nichts über ihre Elastizität und Korrosionsbeständigkeit und ihre Eignung für chirurgische Nadeln bekannt.It is known that beryllium-nickel alloys, which optionally still other metals, such as B. aluminum, tin, iron, cobalt, copper, added can be, have a high hardness and that they can be used for the manufacture of springs can be used. Alloys have also become known, which in addition to beryllium, nickel and iron also contain chromium, tungsten or molybdenum. All that was known about these alloys, however, was that they were heat-resistant, hard and highly magnetic are. But it was nothing about their resilience and corrosion resistance and theirs Known suitability for surgical needles.

Nadeln, die nach der Erfindung aus Legierungen hergestellt werden, die 0,3 bis 3 % Beryllium, o bis 25 % Eisen, eins oder mehrere der Metalle Chrom (o,5 bis 25 '/o), Molybdän (o,5 bis 12 0/0), Wolfram (o,5 bis 18 °/o), Rest Nickel (Nickel nicht unter 5o °/o) enthalten, sind bekannten Werkstoffen gegenüber weitaus überlegen, da sie ungewöhnlich hohe Steifigkeit und Zähigkeit mit höchster Korrosionsbeständigkeit vereinigen. Insbesondere sind die genannten Legierungen für sehr dünne und lange Nadeln geeignet, und es können aus diesen Legierungen Nadeln mit Federöhr ohne weiteres hergestellt werden. Der Berylliumgehalt für solche Lernären und komplexen Legierungen kann zur Erzielung gleicher Härtesteigerung und Vergütungsfähigkeit sogar niedriger bemessen werden als für binäre Berylliumlegierungen; im allgemeinen sind 0,3 bis 2,5 % Beryllium ausreichend. Der Nickelgehalt sollte in keinem Fall unter 4.o 010 der Legierung herunter gesetzt werden, im allgemeinen aber über 5o '/o betragen, um allen auftretenden Korrosionsbeanspruchungen mit Sicherheit zu widerstehen. Als Beispiel für einen besonders hervorragend geeigneten Werkstoff für chirurgische Nähnadeln sei genannt eine Legierung aus 0,3 bis 3 % Beryllium, 15 0'0 Chrom, 7 % Molybdän, 15 °/o Eisen und Rest Nickel. Daneben können die Legierungen kleine Zusätze von Mangan (etwa o,5 bis 3 0/0), Silizium (etwa 0,05 bis o,2 0J0) und ähnliche Zusätze enthalten, die erleichternd und verbessernd auf die Verarbeitbarkeit durch Walzen und Ziehen wirken. Eine halbkreisförmig mit beispielsweise 15 mm Radius gebogene chirurgische Nähnadel aus der genannten Legierung von i bis 1,2- mm Schaftstärke besitzt eine Sehne von 30 mm, gemessen von Spitze zu Öhr; eine solche Nadel kann bis auf 2o mm Abstand zwischen Spitze und Oehr zusammengedrückt werden und federt, nach der Beanspruchung losgelassen, wieder auf die ursprüngliche Sehne von 30 mm auf; beim Zusammendrücken auf weniger als 15 mm Abstand von Spitze zu Öhr tritt eine geringe bleibende Deformation ein, während eine Nadel aus gehärtetem Stahl bei dieser Beanspruchung brechen würde. Auch Nadeln mit sogenanntem Federöhr,, d. h. zwecks Quereinführung des Fadens längs gespaltenem Öhr, verhalten sich dank der ausgezeichneten Federkraft und Zähigkeit dieser Legierungen einwandfrei, im Gegenteil brechen Federöhre an solchen Nadeln weniger leicht aus als an gehärteten Stählnadeln. Bisher erhältliche chirurgische Nähnadeln aus korrosionsbeständigen Werkstoffen wurden dagegen fast ausnahmslos ohne Federöhr ausgeführt, weil mit den bisher bekannten, für Nadeln geeigneten korrosionsbeständigenWerkstoffen keine fürFederöhre befriedigende Federkraft erreichbar war.Needles which are produced according to the invention from alloys containing 0.3 to 3% beryllium, 0 to 25% iron, one or more of the metals chromium (0.5 to 25%), molybdenum (0.5 to 12%) 0/0), tungsten (0.5 to 18%), the remainder nickel (nickel not below 50%), are far superior to known materials, as they combine unusually high rigidity and toughness with maximum corrosion resistance. In particular, the alloys mentioned are suitable for very thin and long needles, and needles with a spring eye can easily be produced from these alloys. The beryllium content for such learner and complex alloys can even be made lower than for binary beryllium alloys in order to achieve the same increase in hardness and temperability; generally 0.3 to 2.5 % beryllium is sufficient. In no case should the nickel content of the alloy be set below 4.o 010, but in general it should be above 50% in order to withstand all corrosion stresses that may occur with certainty. An example of a particularly outstandingly suitable material for surgical sewing needles is an alloy of 0.3 to 3% beryllium, 150% chromium, 7% molybdenum, 15% iron and the remainder nickel. In addition, the alloys can contain small additions of manganese (about 0.5 to 3%), silicon (about 0.05 to 0.2%) and similar additives, which facilitate and improve the processability by rolling and drawing. A semicircular, for example, 15 mm radius, surgical sewing needle made of the alloy mentioned with a shaft thickness of 1 to 1.2 mm has a tendon of 30 mm, measured from tip to eye; Such a needle can be compressed up to a distance of 20 mm between the tip and the ear and, when released after the stress, springs back onto the original 30 mm tendon; when the needle is squeezed to less than 15 mm from tip to eye, a slight permanent deformation occurs, whereas a hardened steel needle would break under this load. Even needles with a so-called spring eye, ie an eye which is split lengthways for the purpose of transverse insertion of the thread, behave perfectly thanks to the excellent spring force and toughness of these alloys. Surgical suturing needles made of corrosion-resistant materials previously available, on the other hand, were designed almost without exception without a spring eye, because the previously known corrosion-resistant materials suitable for needles did not achieve a spring force that was satisfactory for a spring eye.

Bei der Herstellung chirurgischer Nähnadeln aus den angegebenen Legierungen verfährt man zweckmäßig so, daß man nicht ganz auf Fertigstärke verarbeitet und dann zunächst zum letztenmal glüht und abschreckt. Danach gibt man die bis zur Fertigstellung erforderliche Kaltbearbeitung, die bereits eine erhebliche Steigerung der Härte und Elastizität bewirkt, und unterwirft erst die durch Kaltbearbeitung bereits weitgehend gehärteten Nadeln der vergütenden Anlaßbehandlung. Es ist auf diese Weise möglich, die Kaltbearbeitungshärte und die Vergütungshärte bis zu einem erheblichen Grade ,zu addieren, namentlich aber ist die Zähigkeit so hergestellter Nadeln erheblich höher, als wenn man erst nach beendeter Formgebung glüht, abschreckt und vergütend anläßt.In the manufacture of surgical suturing needles from the specified alloys one proceeds expediently in such a way that one does not process and completely on finished starch then for the last time it glows and frightens. Then you give them to completion required cold working, which is already a significant increase in hardness and elasticity causes, and only subdues that by cold working to a large extent hardened needles for tempering treatment. It is possible in this way the cold working hardness and the hardening and tempering hardness to a considerable degree , to add, but especially the toughness of needles made in this way is considerable higher than when one only glows after the shaping is finished, deterring and remunerating starts.

Die gleichen Erwägungen, wie hier für chirurgische Nadeln ausgeführt, gelten auch für andere ärztliche Nadeln, feine zahnärztliche Sonden und andere ärztliche und zahnärztliche Instrumente und Werkzeuge. Besonders feine zahnärztliche Sonden, Nervnadeln u. dgl. sollen neben höchsterElastizität große Zähigkeit besitzen, da im Zahn abgebrochene Nadeln fast stets zum Verlust des Zahnes führen. Derartige Sonden und Nervennadeln werden häufig, auch benutzt, um Säuren in ;den Nervkanal eines Zahnes einzuführen. Die für solche Instrumente erforderliche,,ganz besonders hohe Korrosionsfestikeit .ist namentlich bei Nadeln aus Nickelberyllium reit Zusätzen von Chrom und Molybdän vorhanden, die diejenige der binären Nickel-Beryllium-Legierungen noch erheblich übertrifft.The same considerations as outlined here for surgical needles, also apply to other medical needles, fine dental probes and other medical and dental instruments and tools. Particularly fine dental probes, Nerve needles and the like are said to have great toughness in addition to the highest degree of elasticity Broken needles in the tooth almost always lead to the loss of the tooth. Such Probes and nerve needles are often used, too, to get acids into; the nerve canal to introduce a tooth. The one required for such instruments, especially high corrosion resistance is especially important for needles made of nickel beryllium of chromium and molybdenum, that of the binary nickel-beryllium alloys still considerably exceeds.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Use of an alloy consisting of 0.3 to 3 oJo beryllium, o to 25% iron, one or more of the metals chromium, molybdenum and tungsten, namely chromium in amounts of 0.5 to 25%, molybdenum from 0, 5 to 12 0/0, tungsten from 0.5 to 18%, the remainder (but not less than 5o%) nickel as a material for surgical sewing needles, dental instruments and similar or similarly stressed tools of high rigidity and elastic hardness.

2. Procedure to make surgical sewing needles, dental instruments and the like and similarly claimed tools made of alloys according to claim i one as possible Zü give high rigidity and elastic hardness, characterized in that the tools are annealed to final dimensions prior to completion and quenched, after this first step of tempering, cold working be subjected to them when they reach .the finished dimensions already a to give the highest possible cold working hardness, and only then the tempering Annealing treatment should be subjected as the second step.