KR101578679B1 - 곡선형 바늘들의 휨 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위한 급속 열처리 - Google Patents

곡선형 바늘들의 휨 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위한 급속 열처리 Download PDF

Info

Publication number
KR101578679B1
KR101578679B1 KR1020107015340A KR20107015340A KR101578679B1 KR 101578679 B1 KR101578679 B1 KR 101578679B1 KR 1020107015340 A KR1020107015340 A KR 1020107015340A KR 20107015340 A KR20107015340 A KR 20107015340A KR 101578679 B1 KR101578679 B1 KR 101578679B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
needles
curved sealing
housing
curved
sealing needles
Prior art date
Application number
KR1020107015340A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100111688A (ko
Inventor
주니어 프랭크 리차드 씨촉키
데이비드 데마레스트
그레고리 홀린
유진 디. 레이놀드즈
Original Assignee
에디컨인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에디컨인코포레이티드 filed Critical 에디컨인코포레이티드
Publication of KR20100111688A publication Critical patent/KR20100111688A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101578679B1 publication Critical patent/KR101578679B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/26—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for needles; for teeth for card-clothing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/04—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for suturing wounds; Holders or packages for needles or suture materials
    • A61B17/06—Needles ; Sutures; Needle-suture combinations; Holders or packages for needles or suture materials
    • A61B17/06066—Needles, e.g. needle tip configurations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21G—MAKING NEEDLES, PINS OR NAILS OF METAL
    • B21G1/00—Making needles used for performing operations
    • B21G1/006—Special treatments of pins or needles, e.g. annealing, straightening
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0018—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces for charging, discharging or manipulation of charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0056—Furnaces through which the charge is moved in a horizontal straight path

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

복수의 곡선형 봉합 바늘들을 열처리하기 위한 장치. 장치는 곡선형 봉합 바늘들의 소스로부터 수용기로 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 전달하기 위한 컨베이어와, 컨베이어에 인접하게 배치된 하우징으로서 제1 단부와 제2 단부와 제1 단부로부터 제2 단부로 연장하는, 복수의 곡선형 봉합 바늘들이 그를 통과할 수 있도록 컨베이어와 정렬된 개구를 구비하는 하우징과, 복수의 곡선형 바늘들이 컨베이어에 의해 하우징의 제1 단부로부터 하우징의 제2 단부로 전달될 때 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 가열하기 위해 하우징 내에 배치된 열원을 포함한다. 또한, 곡선형 봉합 바늘들의 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위해 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 열처리하기 위한 방법도 제공된다. 이렇게 처리된 곡선형 봉합 바늘들은 바람직한 강성, 강도 및 연성의 조합을 갖는다.

Description

곡선형 바늘들의 휨 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위한 급속 열처리 {RAPID THERMAL TREATMENT FOR ENHANCING BENDING STIFFNESS AND YIELD MOMENT CURVED NEEDLES}
본 발명은 강성(stiffness), 강도 및 연성의 바람직한 조합을 갖는 봉합 바늘들을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 우수한 휨 강성 특성들을 나타내는 봉합 바늘들을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
특정 수술, 특히, 관상 동맥 우회 수술은 반드시 매우 높은 휨 강성 및 강도를 갖는 작은 직경의 봉합 바늘들의 사용을 수반한다. 특히, 이 유형의 수술들은 봉합 바늘들의 경로가 밀접하게 제어되는 것을 필요로 한다. 바늘이 조직에 진입할 때 또는 바늘이 다시 빠져나오기 이전에 혈관의 내부면을 뚫을 때, 바늘이 과도하게 휘어지는 경우, 바늘의 부적합한 배치 및 환자와 조직에 대한 심각한 외상이 발생할 수 있다.
사용시, 봉합 바늘들은 조직을 통한 마찰 항력을 극복하기에 충분한 힘을 받게 된다. 바늘 관통을 저지하는 경향이 있는 이들 힘들은 관상 동맥 질환으로 인해 석회화 또는 질겨진 조직을 나타내는 심혈관 수술을 받는 환자들에서 더 클 수 있다. 이들 절차들에서, 봉합 바늘은 혈관뿐만 아니라 혈관 루멘의 외주를 따라 위치될 수 있는 임의의 단단한 석회화된 조직도 통과할 수 있어야만 한다. 과도하게 유연한 바늘은 조직 관통 동안 탄성적으로 편향될 수 있으며, 배치 제어의 손실을 초래할 수 있다. 이 때문에, 바늘은 비교적 높은 휨 강성, 즉, 변형력을 받을 때 그 구조를 유지하는 높은 경향과 휘어짐에 대한 낮은 경향을 가져야만 한다. 따라서, 휨 강성은 봉합 바늘들의 취급 및 성능에 바람직한 특성이다. 강성 바늘은 탄성 편향에 저항하며, 따라서, 의도대로 안내될 수 있어서 높은 제어 레벨을 제공한다.
ASTM 표준 F1840-98a(2004년 재승인)는 수술 봉합 바늘들을 위한 표준 기술을 제공하며, ASTM 표준 F1874-98(2004년 재승인)은 수술 봉합사들에 사용되는 바늘들의 휨 시험을 위한 표준 시험 방법의 세부사항을 제공한다. 양자의 ASTM 표준들은 그 전문이 본 명세서에 참조로 통합되어 있다. 수술 봉합 바늘들의 강도를 위한 두 개의 서로 다른 척도들, 즉, 휨 시험 동안 소성 변형을 개시하기에 필요한 모멘트의 양인 항복 휨 모멘트와, 휨 시험 동안 바늘에 인가된 최대 모멘트인 최대 휨 모멘트가 사용된다. 이 후자의 최대 휨 모멘트의 값은 통상적으로 바늘이 현저한 소성 변형을 받는 지점에서 측정되며, 일반적으로, 소성 변형이 개시되는 지점 또는 항복 휨 모멘트보다 높다. 소성 변형이 개시되는 편향 지점 또는 ASTM 표준에 따라 더 공식적으로는 항복 휨 모멘트가 발생하는 각도는 항복 휨 각도라 지칭된다.
의료 실례에서 사용되는 봉합 바늘들 대부분은 곡선형이다. 바늘의 곡율은 주변 조직을 통한 정확한 배치 및 안내를 가능하게 한다. 곡율들을 예로서, 1/4 원과 동등한 것 같이 미소할 수 있거나, 예로서 1/2 원과 같거나 이를 초과하는 것 같이 명백할 수 있다. 봉합 바늘들은 통상적으로 직선형 와이어를 원하는 각도로 곡선화함으로써 제조된다. 그러나, 봉합 바늘을 기계적으로 곡선화하는 프로세스에서, 잔류 응력들이 발생되며, 이 잔류 응력들은 바늘을 약화시키도록 기능하거나 수술 과정에서 응력이 부여될 때 바늘이 휘어지거나 곡율이 벌어질 수 있게 한다. 사실, 곡선형 봉합 바늘을 휘어지게 하는데 필요한 항복 모멘트는 직선형 바늘을 휘어지게 하는데 필요한 항복 모멘트 보다 매우 작을 수 있다. 봉합 바늘의 강도 및 강성을 향상시키기 위해 바늘 곡선화 과정 동안 부여된 잔류 응력을 경감시키기 위한 열적 프로세스들이 개발되어 왔다.
바늘 휨 강도 및 바늘 휨 강성 양자 모두는 봉합 바늘의 취급 특성들과, 관통 성능 및 효율에 영향을 준다. 거의 모든 환경들에서, 봉합 바늘은 항복 휨 모멘트가 초과되지 않는 용례들에 사용되어야 하며, 그 이유는 이 값을 초과하면, 바늘은 소성적으로 휘어지고, 그 원래의 형상을 잃으며, 더 이상 의도대로 기능할 수 없을 수 있기 때문이라는 사실을 주목하는 것이 중요하다. 따라서, 봉합 바늘의 바람직한 특성은 높은 항복 휨 모멘트라는 것은 명백하며, 이는 봉합 바늘의 휨 강도의 표현이다. 항복 휨 모멘트 미만에서, 봉합 바늘의 휨에 대한 저항은 바늘 휨 강성에 의해 가장 잘 특징지어진다.
바늘 휨 강성은 바늘 편향이 항복 휨 각도에 도달하기 이전의 봉합 바늘의 탄성 또는 회복가능한 휨에 대한 저항성의 중요한 척도이며, 항복 휨 모멘트를 항복 휨 각도로 나눔으로써 계산될 수 있다. 직선형 또는 곡선형 봉합 바늘이 낮은 휨 강성 값을 가지면, 주어진 휨 모멘트에 대해 현저한 바늘 휨이 발생할 수 있는 반면, 직선형 또는 곡선형 봉합 바늘이 높은 휨 강성을 나타내면, 주어진 휨 모멘트에 대해 비교적 미소한 바늘의 탄성 휨이 발생할 것이다. 의사는 높은 탄성 휨 정도를 제어의 손실로서 또는 열악한 관통 성능으로서 인지하는 경향이 있으며, 그 이유는, 바늘 첨단부가 직접적으로 그의 손들의 운동에 따라 움직이지 않기 때문이다. 이 때문에, 바늘 휨 강성은 대부분의 수술 용례들에서 바늘 성능의 중요한 척도로 인지될 수 있다.
따라서, 수술 바늘을 위한 바람직한 휨 특성들은 수술 절차 동안 부적합한 휨, 소성 휨 또는 파괴없이 봉합되는 조직을 관통하기 위한, 높은 항복 휨 모멘트 및 연성으로서 표현되는 높은 휨 강도 및 강성이다.
또한, 바늘은 취성적이지 않아야 한다. 바늘의 임의의 부분이 너무 취성적이면, 이는 너무 많은 힘이 인가되는 경우 사용 중에 파괴될 수 있다. 바늘은 대신 연성이어야 하며, 이는 파괴되지 않고 휘어지는 능력이다. 곡선형 봉합 바늘들은 연성을 평가하기 위해, 일반적으로 90°의 휨 각도를 통해 휘어지고, 그후, 손으로 그 원래의 곡률로 재성형된다. 바늘 제조 기술의 숙련자들은 이 절차를 재성형 프로세스라 인지하고 있으며, 바늘이 더 연성이면 연성일수록 바늘이 파괴 없이 견딜 수 있는 재성형 프로세스들의 수가 더 많다는 것을 추가로 인지하고 있을 것이다.
항복 모멘트 및 강성을 개선시킬 목적의 봉합 바늘들의 열처리를 위한 프로세스들은 대체로 무시되어 왔다. 이는 와이어 인발 및 바늘 성형 작업들 동안 부여되는 가공 경화를 그 주 강화 메커니즘들로서 사용하는 302 SS, 304 SS, 316 SS, 4310 SS 등 같은 마르텐사이트 변환을 받지 않는 스테인레스 강 봉합 바늘 재료들에 대해 특히 그러하다. 예외로서, 420 SS, 455 SS, 465 SS 등 같은 마르텐사이트 및 마르텐사이트-에이징된 스테인레스 강은 종래에, 강도를 위한 마르텐사이트 변환, 강화 페이즈의 침전 및/또는 연성을 개선시키기 위한 합금의 템퍼링 중 어느 하나를 유도하도록 배치 열처리를 받았다. 그러나, 이들 프로세스들은 명시적으로 개선된 강성 및 항복 강도를 위해 설계되어 있지 않다.
이러한 견지에서, 개선된 강성 및 항복 모멘트를 위해 봉합 바늘들을 급속히 열처리하는 장치 및 프로세스에 대한 필요성이 오래 남아 있다.
일 양태에서, 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 열처리하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는 곡선형 봉합 바늘들의 소스로부터 수용기로 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 전달하기 위한 컨베이어와, 컨베이어에 인접 배치된 하우징으로서 제1 단부와 제2 단부와 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장하는 개구를 구비하는 하우징으로서, 개구가 복수의 곡선형 봉합 바늘들이 통과할 수 있게 하도록 컨베이어와 정렬되어 있는 하우징과, 복수의 곡선형 봉합 바늘들이 컨베이어에 의해 하우징의 제1 단부로부터 하우징의 제2 단부로 전달될 때 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 가열하기 위해 하우징 내에 배치된 열원을 포함한다.
다른 양태에서, 곡선형 봉합 바늘들의 강성 및 항복 모멘트를 향상시키도록 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 열처리하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 곡선형 봉합 바늘들의 소스로부터 수용기로 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 이송하는 단계와, 복수의 곡선형 봉합 바늘들이 곡선형 봉합 바늘들의 소스로부터 수용기 사이를 통과할 때 곡선형 봉합 바늘들의 재결정화 온도 미만의 온도로 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 가열하는 단계와, 복수의 봉합 바늘들이 가열될 때, 복수의 곡선형 봉합 바늘들의 산화 및 열화를 최소화하도록 차폐 가스를 제공하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 차폐 가스를 제공하는 시스템은 복수의 봉합 바늘들이 하우징을 통과할 때 복수의 곡선형 봉합 바늘들의 산화 및 열화를 최소화하기 위해 사용된다. 차폐 가스를 제공하기 위한 시스템은 또한 컨베이어로의 과도한 열 전달을 실질적으로 방지한다.
다른 실시예에서, 차폐 가스는 수소, 아르곤, 질소, 네온, 헬륨, CO, CO2, 또는 그 혼합물들이다.
또 다른 실시예에서, 컨베이어는 복수의 곡선형 봉합 바늘들이 부착되는 스트립 또는 복수의 스트립들을 포함한다.
본 명세서에 제공된 장치 및 프로세스들은 강도 및 강성을 개선시키도록 미소구조적 변경을 부여하거나 잔류 응력들을 경감시키기 위해 집중된 열원을 통해 곡선형 봉합 바늘들의 연속적이고 급속한 통과를 가능하게 한다. 이 프로세스들은 종래의 배치(batch) 열처리들 보다 시간 및 비용의 절약을 제공하며, 봉합 바늘들을 이송하고 손상을 방지하기 위해 종래에 사용되는 광범위한 바늘 캐리어 스트립 재료들과 공존할 수 있다. 차폐 가스를 사용하면, 심지어 종이 테이프 캐리어 스트립들도 1500℃를 초과하는 온도를 갖는 열원을 지나쳐 봉합 바늘을 이송하도록 사용될 수 있다.
개시된 장치 및 방법들과 그 유리한 용례들 및/또는 용도들의 이들 및 다른 장점들 특징들 및 속성들은 특히 첨부된 도면들과 연계하여 읽을 때 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 열처리하기 위한 장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 열처리하기 위한 장치에 사용하기 위한 열원의 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 캐리어 스트립에 부착된 복수의 곡선형 봉합 바늘들의 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 열원과 가이드 수단에 초점을 둔, 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 열처리하기 위한 장치의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 5는 열처리를 받지 않은 동등한 텅스텐 26% 레늄 합금 봉합 바늘에 비교된 20초 동안 1400℃에서 연속적 급속 열처리를 받은 텅스텐 26% 레늄 합금으로부터 제조된 0.008" 직경 곡선형 봉합 바늘의 휨 성능을 비교하는 그래프.
도 6은 텅스텐 26% 레늄 합금으로 제조된 0.008" 직경 곡선형 봉합 바늘의 항복 모멘트 및 최종 모멘트에 대한 온도와 시간의 영향을 도시하는 그래프.
도 7a는 오스테나이트 합금 스테인레스 강 시리즈 4310으로 제조된 0.008" 직경 곡선형 봉합 바늘들의 항복 모멘트 및 최종 모멘트에 대한 20초에 걸쳐 인가된 온도의 영향을 도시하는 도면.
도 7b는 급속 열처리를 받거나 받지 않은 스테인레스 강 시리즈 4310 합금 바늘을 위한 휨 성능을 비교하는 도면.
도 8a는 마르텐사이트-에이징된 스테인레스 강으로부터 제조된 0.008" 곡선형 봉합 바늘들의 항복 모멘트 및 최종 모멘트에 대한 20초에 걸쳐 인가된 온도의 영향을 도시하는 도면.
도 8b는 급속 열처리를 받거나 받지 않은 마르텐사이트-에이징된 스테인레스 강 바늘을 위한 휨 성능을 비교하는 도면.
용어정의
달리 정의되지 않은 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 관련 기술의 통상적 지식을 가진 자가 일반적으로 이해할 수 있는 바와 동일한 의미를 갖는다.
본 명세서에서 사용될 때, 단수 형태는 문맥상 명시적으로 달리 지정되지 않은 한, 복수 언급을 포함한다.
본 명세서에서 사용될 때, "휨 강성"(휘어질 때 강성)은 곡선형 봉합 바늘의 탄성 변형에 대한 저항성을 의미한다.
본 명세서에서 사용될 때, "직경"은 (4A/π)의 자승근을 의미하며, 여기서 A는 단면적이다.
본 명세서에서 사용될 때, "연성-취성-전이-온도"(DBTT)는 이 온도를 초과하면 합금의 연성의 상당한 향상이 발생되는 온도를 의미한다. 본 명세서에서 사용될 때, DBTT는 합금이 인장 시험시 파괴까지 적어도 5% 신장을 나타내는 온도로서 결정된다.
본 명세서에서 사용될 때, "연성"은 파괴 없이 소성 변형을 견딜 수 있는 합금의 능력이다.
본 명세서에서 사용될 때, "탄성 변형"은 인가된 부하를 제거함으로써 회복될 수 있는 변형, 스트레인 또는 변위이다.
본 명세서에서 사용될 때, "파괴까지의 신장"은 합금 연성을 평가하기 위해 사용되는 단순 인장 시험에서 샘플 백분율 신장의 측정치이다.
본 명세서에서 사용될 때, "I-비임 바늘 본체"는 전체적으로 둥근 디자인 대신, 평탄한 대향 측면들을 포함하는 임의의 다양한 바늘 본체 디자인들을 지칭한다.
본 명세서에서 사용될 때, "재료 특성들"은 바늘 형상 및 표면 특성들이 데이터에 영향을 주지 않는 방식으로 시험함으로써 유도된 단지 재료의 특성들을 의미한다. 예들은 영 계수, 최종 인장 강도(단순 인장으로 시험될 때) 및 마이크로하드니스 경도를 포함한다.
본 명세서에서 사용될 때, "바늘 블랭크"는 다수의 프로세스들을 통해 그 일부가 봉합 바늘의 형상으로 변환된 와이어의 세장형 단편이다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, "바늘 블랭크"는 본 발명에 따른 처리를 위해 봉합 바늘을 이동 및 위치설정하기 위해 사용되는 봉합 바늘의 근위 단부로부터 연장하는 와이어의 일부를 지칭한다.
본 명세서에서 사용될 때, "재결정화 온도"는 합금의 미소구조에 새로운 그레인들이 형성되는 온도이다.
본 명세서에서 사용될 때, "단순 인장"은 다른 차원은 속박되지 않은 상태로 일차원으로 인가되는 인장이다.
본 명세서에서 사용될 때, "열 성형"은 가열된 작업편 상에 수행되는 소성 성형을 의미한다.
본 명세서에서 사용될 때, "최종 휨 모멘트(ultimate bending moment)"는 ASTM 표준 F-1840-98a하에 수행된 휨 시험 동안 바늘에 인가되는 최대 모멘트를 의미한다.
본 명세서에서 사용될 때, "항복 휨 모멘트"는 ASTM 표준 F-1840-98a하에 수행된 휨 시험 동안 소성 변형을 개시하기 위해 필요한 모멘트의 양을 의미한다.
이제, 유사 참조번호들이 전체에 걸쳐 유사 부분들을 지시하기 위해 사용되는 도 1 내지 도 8b를 참조한다.
이제, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 열처리하기 위한 장치(10)가 도시되어 있다. 이 장치는 곡선형 봉합 바늘들(16)의 소스로부터 수용기(18)로 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 전달하기 위한 컨베이어(12)를 포함한다. 컨베이어(12)는 금속, 종이 또는 플라스틱으로 적어도 일부 구성되는 스트립으로 형성되며, 여기서, 기계적 부착은 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14) 각각의 적어도 일부 둘레의 금속 스트립에 연결된 예비성형된 탭(미도시)을 휘어지게 함으로써 달성되거나, 대안적으로, 종이, 플라스틱 또는 금속 캐리어 스트립의 적어도 하나의 표면 상에 압력 감응성 접착제가 코팅될 수 있거나, 대안적으로, 적어도 하나의 용접부가 금속 캐리어 스트립에 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14) 각각의 고착을 위해 사용된다.
또한, 장치(10)는 컨베이어(12)에 인접하게 위치된 하우징(20)을 포함한다. 하우징(20)은 제1 단부(22)와, 제2 단부(24)와, 제1 단부(22)로부터 제2 단부(24)로 연장하는 개구(26)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 개구(26)는 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)이 하우징(20)을 통과할 수 있게 하도록 컨베이어(12)와 정렬된다.
또한, 하우징(20)은 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)이 하우징(20)의 제1 단부(22)로부터 하우징(20)의 제2 단부(24)로 컨베이어(12)에 의해 전달될 때 복수의 곡선형 바늘들(14)을 가열하기 위해 하우징(20) 내에 위치된 열원(28)을 포함한다. 열원(28)은 종래의 열원일 수 있거나, 하나 이상의 전기 저항 가열 요소들, 하나 이상의 유도 결합 가열 요소들, 고온 가스 스트림 등을 포함할 수 있다. 바늘(14) 통로를 위해 좁은 개구(26)를 사용함으로써, 컨베이어(12)로의 과도한 방사 열 전달이 최소화되거나 방지된다. 컨베이어(12)로의 과도한 방사 열 전달을 최소화 또는 방지하기 위한 하우징(20)의 능력을 추가로 향상시키기 위해, 하우징(20)은 그 내부 및/또는 그 외부 표면들에 절연 재료(미도시)를 포함할 수도 있다.
도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 복수의 봉합 바늘들(14)이 하우징(20)을 통과할 때 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)의 산화 및 열화를 최소화하도록 차폐 가스(30)를 제공하기 위한 시스템을 더 포함할 수 있다. 차폐 가스(30)를 제공하기 위한 이 시스템은 차폐 가스를 방출하기 위한 복수의 포트들(34)을 구비하는 가스 공급 완드(32, gas supply wand)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 차폐 가스는 수소, 아르곤, 질소, 네온, 헬륨, CO, CO2 또는 그 혼합물일 수 있다. 차폐 가스(30)를 제공하기 위한 시스템은 컨베이어(12)로의 과도한 열 전달을 실질적으로 방지하는 것이 바람직하다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 또한 하우징(20)의 개구(26) 내에 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 실질적으로 중심설정하기 위해 복수의 곡선형 봉합 바늘들을 위치설정하기 위한 가이드(40)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 장치(10)는 하우징(20)의 개구(26) 내에 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 실질적으로 중심설정하도록 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 위치설정하기 위한 제1 가이드(40)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 위치설정하기 위한 제1 가이드(40)는 하우징(20)과 곡선형 봉합 바늘들의 소스(16) 사이에 위치된다. 일 실시예에서, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 위치설정하기 위한 제1 가이드(40)는 평행한 관계로 이격 위치된 제1 판(42) 및 제2 판(44)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 장치(10)는 또한 이들이 하우징(20)의 개구(26)를 벗어날 때 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 실질적으로 중심설정하도록 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 위치설정하기 위한 제2 가이드(46)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 위치설정하기 위한 제2 가이드(46)는 하우징(20)과 수용기(18) 사이에 배치된다. 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 위치설정하기 위한 제2 가이드(46)는 평행한 관계로 이격 배치된 제1 판(48) 및 제2 판(50)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 곡선형 봉합 바늘들(16)의 소스는 취출 스풀(pay-off spool)을 포함한다. 다른 실시예에서, 수용기(18)는 권취(take-up) 스풀을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14) 각각은 곡선형 봉합 바늘 부분(14a) 및 바늘 블랭크(14b)를 포함할 수 있다. 바늘 블랭크(14b)는 상술한 바와 같이 컨베이어(12)에 고정될 수 있는 용도를 갖는다.
다른 실시예에서, 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위해 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 열처리하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 곡선형 봉합 바늘들의 소스(16)로부터 수용기(18)로 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 이송하는 단계와, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)이 곡선형 봉합 바늘들의 소스(16)와 수용기(18) 사이를 통과할 때 곡선형 봉합 바늘들(14)의 재결정화 온도 미만의 온도로 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)을 가열하는 단계와, 복수의 봉합 바늘들(14)이 가열될 때 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)의 산화 및 열화를 최소화하도록 차폐 가스를 제공하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 복수의 곡선형 바늘들(14)은 약 1초 내지 약 5분 동안 약 350 내지 약 1900℃ 범위의 온도로 또는 약 2초 내지 약 5분 동안 약 400 내지 약 1650℃의 범위의 온도로 가열된다.
보다 상세히 후술될 바와 같이, 일 실시예에서, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)은 텅스텐 합금을 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)은 레늄, 탄탈륨, 몰리브데늄으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 금속들을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)은 30중량%까지의 레늄과 잔여 텅스텐을 포함한다.
일 실시예에서, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)은 불활성 또는 환원 분위기에서 가열된다. 다른 실시예에서, 복수의 곡선형 봉합 바늘들(14)은 산화 분위기에서 가열된다.
일 실시예에서, 본 명세서에 설명된 방법은 강성 및 항복 모멘트 개선을 위한 메커니즘이 이하 중 하나로부터 선택되는 급속 연속 프로세스이다: 1) 응력 경감(stress relief), 2) 마르텐사이트 변환 및 응력 경감, 3) 침전 강화(precipotation strengthening) 및 응력 경감, 및 4) 템퍼링 및 응력 경감. 일 실시예에서, 곡선형 봉합 바늘들(14)은 텅스텐 합금, 강철 합금 또는 몰리브데늄 합금으로 구성된다.
응력 경감의 메커니즘 단독은 텅스텐 합금들, 몰리브데늄 합금들 및 302 SS, 304 SS, 316 SS, 4310 SS 등 같은 특정 오스테나이트 강철 합금에 적용될 수 있다. 마르텐사이트 변환과 응력 경감의 합의 메커니즘은 합금 420 SS 같은 특정 마르텐사이트 강에 적용될 수 있다. 침전 강화와 응력 경감의 합은 455 SS, 465 SS 같은 마르텐사이트-에이징된 스테인레스 강에 적용될 수 있다. 템퍼링과 응력 경감의 합은 마르텐사이트 및 소정 마르텐사이트-에이징된 강에 적용될 수 있으며, 420 SS에 특정 용례를 갖는다.
특정 스테인레스 강들은 약 400℃ 내지 약 1000℃의 범위의 온도에서 수 분 이상의 기간 동안 열처리시 크롬 카바이드들 또는 시그마 상의 형성에 의해 취성이되기 쉽다는 것을 인지하는 것이 중요하다. 이는 특히 상술한 오스테나이트 스테인레스 강들의 경우에 그러하다. 본 명세서에 설명된 연속 열처리들은 이들 취성 상들이 열역학적으로 형성되기 쉽지 않은 더 높은 온도들에서의 급속한 진행에 의해 또는 이들 취성 상들의 형성 또는 성장을 위한 충분한 성장을 허용하지 않음으로써, 이들 취성 상들의 형성을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 봉합 바늘들은 텅스텐 합금으로 형성될 수 있다. 텅스텐 합금은 레늄, 오스뮴, 탄탈륨 또는 몰리브데늄으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 합금은 텅스텐-레늄 합금이며, 극미량 미만의 다른 원소들이 존재한다. 텅스텐 이외의 금속은 합금의 약 30중량%까지의 양으로 존재할 수 있거나, 합금의 약 20 내지 26중량%의 범위의 양으로 존재할 수 있다.
봉합 바늘은 미세 수술에 만족스러운 사용을 가능하게 하기에 효과적인 직경을 가질 수 있다. 통상적으로, 직경은 약 60 밀(mil)(1/1000 in) 미만 또는 약 15 밀 미만 1 밀까지, 또는 약 1.4 내지 약 12 밀이다. 봉합 바늘은 원형 본체 단면을 가질 수 있으며, 바늘은 또한 삼각형, 사다리꼴, 직사각형, 육각형, 타원형 또는 직사각형의 대향한 짧은 단부들이 반원형으로 라운딩된 직사각형 같은 비원형 단면 형상으로 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 바늘은 단일 세트의 대향한 평탄한 측면들을 갖는 "리본" 형상, 직사각형 또는 "I-비임" 형상을 가질 수 있거나, 본 명세서에 그 내용 전문이 참조로 통합되어 있는, 미국 특허 제4,799,484호에 설명된 바와 같은 첨단부로부터 원형 단면으로, 라운딩된 직사각형 단면으로, 그리고, 그후, 더 날카로운 코너들로 매끄럽게 전이가 진행하는 단면을 가질 수 있다.
봉합 바늘은 직선형 또는 곡선형일 수 있지만, 본 명세서에 개시 및 달성되는 휨 강도 및 강성의 개선은 곡선형 바늘들에 특히 유리하다. 일 실시예에서, 바늘은 일정할 필요는 없지만 일정한 것이 바람직한 곡률 반경을 통해 곡선화된다. 따라서, 본 명세서에 개시된 바늘들의 형상들은 사분원, 3/8 원, 반원 또는 5/8 원 같은 원의 섹션들을 포함한다.
최종 원하는 직경으로의 텅스텐 합금 또는 스테인레스 강 와이어의 최종 인발 이후, 바늘의 일 단부에는 원하는 형상을 갖는 첨단부가 제공되며, 이 첨단부는 연삭 같은 임의의 종래의 기술에 의해 제공된다. 선택적으로, 본체는 다양한 형상들로 프레싱 또는 연삭 작업들에 의해 형성될 수 있다. 그후, 바늘은 통상적으로 원하는 곡률 반경의 멘드릴 둘레로 롤링함으로써 그 원하는 곡율이 제공된다. 바늘의 대향 단부에는 그 단부에 개구가 제공되거나, 단조 등에 의해 바늘에 봉합사의 단부가 부착될 수 있게 하는 다른 수단이 제공된다.
본 명세서에 설명된 봉합 바늘에 개선된 휨 강도 및 강성을 부여하기 위해, 특히, 바늘에 곡률이 부여된 이후, 곡선형 바늘은 텅스텐 합금의 재결정화 온도 미만의 온도로 가열된다. 일 실시예에서, 봉합 바늘은 약 350 내지 약 1900℃의 범위의 온도로 가열된다. 다른 실시예에서, 봉합 바늘은 수술 바늘에 휨 강성을 부여하도록 약 1초 내지 약 5분 동안 불활성 또는 환원 분위기에서 약 400 내지 약 1650℃의 범위의 온도로 가열된다.
바람직하게는, 상술한 바와 같이, 곡선형 봉합 바늘들(14)은 컨베이어 재료에 부착되고, 열원(28)의 부근을 통과한다. 이 방식으로, 상승된 온도에 대한 노출 시간이 제한되며, 그 이유는 더 짧은 시간 기간들 동안의 더 높은 온도들이 원하는 강성화 효과 달성에 효과적이기 때문이다.
다른 실시예에서, 곡선형 봉합 바늘들(14)은 본 명세서에 설명된 텅스텐 합금 봉합 바늘에 강인한 점착성 흑색, 청색 또는 황색 산화물 표면 코팅을 부여하기 위해 산화 분위기에서 약 350℃ 내지 약 900℃의 범위의 온도로 가열된다. 노출 시간은 온도에 따라 수초 내지 수분의 범위일 수 있거나, 온도들은 약 1초 내지 약 5분의 기간 동안 약 400 내지 약 800℃ 범위일 수 있다. 산화 분위기의 예들은 산화물을 형성하기 위해 텅스텐 합금 표면을 분해 또는 그와 반응하는 산소 농후 분위기, 공기 또는 이산화탄소/일산화탄소 가스 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
다른 실시예에서, 곡선형 봉합 바늘들(14)은 먼저 불활성 또는 환원 분위기에서 약 350℃ 내지 약 1900℃의 범위의 온도로 가열되고, 그후, 산화 분위기에서 약 350℃ 내지 약 900℃ 범위의 온도로 가열되어 텅스텐 합금 봉합 바늘들에 향상된 휨 강성과 강인한 점착성 흑색, 청색 또는 황색 표면 코팅을 부여한다.
여기서 설명된 바와 같이 제조된 곡선형 봉합 바늘들(14)은 또한 필요시 공지된 기술에 따라, 코팅, 예로서, 폴리머 코팅을 구비할 수 있다. 그후, 바늘은 역시 종래의 기술들에 따라서 봉합사에 부착되고, 패키징 및 살균된다.
본 명세서에 설명된 바와 같이 제조된 곡선형 봉합 바늘들(14)은 휨 강성, 강도 및 연성의 바람직한 조합을 특징으로 한다. 본 명세서에 설명된 바와 같이 제조된 곡선형 봉합 바늘들(14)에 대해, 와이어 인장 항복 강도는 일반적으로 적어도 약 250,000 ksi이다. 높은 와이어 인장 항복 강도는 이것이 영구적 변형을 받지 않고 잠재적 변형 응력들을 견디는 바늘들의 능력을 나타내기 때문에 유용하다.
곡선형 봉합 바늘들(14)을 제조하는 와이어는 또한 일반적으로 적어도 약 400GPa의 고유한 높은 영 탄성 계수를 나타낸다. 높은 영 계수는 이것이 더 높은 강성을 위한 가능성과 본 명세서에 따라 제조된 곡선형 봉합 바늘들(14)의 부적합한 휨 없이 그 형상을 유지하면서 잠재적 변형 응력들을 견디는 능력을 반영한다는 점에서 바람직하다. 그러나, 실제로, 상술한 바와 같이, 와이어의 높은 영 계수 단독으로는 직접적으로 곡선형 봉합 바늘(14)의 높은 휨 강성으로 변환되지 않는다. 본질적 재료 강성을 실제로 활용하기 위해서 상술한 바와 같이 곡선형 봉합 바늘들(14)에 열처리가 적용된다.
하기의 실시예는 예시의 목적으로 제공되는 것이며, 어떤 방식으로도 본 명세서에 첨부된 청구범위의 범주를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
예 1
20초 동안 1400℃에서 연속적 급속 열처리를 받은 텅스텐 26% 레늄 합금으로 제조된 열처리된 곡선형 0.008" 직경 봉합 바늘의 휨 성능을 열처리를 받지 않은 동등한 텅스텐 26% 레늄 합금 봉합 바늘에 비교한 그래프가 도 5에 제공되어 있다.
모든 시험들은 ASTM 표준 F1874-98에 따라 수행되었다. 항복 휨 모멘트 및 항복 휨 각도가 그래프에 표시되어 있다. 항복 휨 모멘트까지의 텅스텐-레늄 합금 봉합 바늘의 경사는 휨 강성을 나타내고, 동등한 비열처리 텅스텐 26% 레늄 합금에 의해 제공되는 것보다 현저히 크다. 텅스텐 합금 봉합 바늘에 적용된 열처리는 20초 동안 1400℃에서 아르곤 2% 수소 분위기하에서 수행되었다.
예 2
텅스텐 26% 레늄 합금으로부터 제조된 0.008" 직경 곡선형 봉합 바늘의 항복 모멘트들 및 최종 모멘트들에 대한 온도 및 시간의 영향을 도시하는 그래프가 도 6에 도시되어 있다. 급속 열처리는 불활성 비산화 분위기를 유지하도록 아르곤 2% 수소 가스하에서 넓은 온도 범위에 걸쳐 5 내지 20초의 기간들로 수행되었다. 30 g-cm을 초과하는 항복 모멘트들이 달성되었다. 모든 시험들은 ASTM 표준 F1874-98에 따라 수행되었다.
예 3
도 7a는 오스테나이트 합금 스테인레스 강 시리즈 4310으로부터 제조된 0.008" 직경 곡선형 봉합 바늘들의 항복 모멘트 및 최종 모멘트에 대한 20초에 걸쳐 인가된 온도의 영향을 도시한다. 도 7b는 본 발명에 따른 급속 열처리가 이루어지거나 이루어지지 않은 스테인레스 강 시리즈 4310 합금 바늘을 위한 휨 성능의 비교를 도시한다. 모든 시험들은 실질적으로 ASTM 표준 F1874-98에 따라 수행되었다.
예 4
도 8a는 마르텐사이트-에이징된 스테인레스 강으로부터 제조된 0.008" 직경 곡선형 봉합 바늘들의 항복 모멘트 및 최종 모멘트에 대한 20초에 걸쳐 적용된 온도의 영향을 도시한다. 도 8b는 급속 열처리를 받거나 받지 않은 마르텐사이트-에이징된 스테인레스 강 바늘을 위한 휨 성능의 비교를 도시한다. 모든 시험은 실질적으로 ASTM 표준 F1874-98에 따라 수행되었다.
우선권 문헌들을 포함하는 본 명세서에 언급된 모든 특허들, 시험 절차들 및 기타 문헌들은 이런 통합이 허용되는 모든 사법권을 위해, 이런 내용이 불일치하지 않는 범위로 참조로 전체가 통합되어 있다.
본 명세서에 개시된 예시적 형태들이 특정사항들과 함께 설명되었지만, 본 기술의 숙련자들은 본 발명의 범주 및 개념으로부터 벗어나지 않고 다양한 다른 변형들을 명백하게 인지하고 쉽게 실시할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본 명세서에 첨부된 청구범위의 범주가 본 명세서에 설명된 예들 및 설명들에 한정되는 것을 의도하지 않으며, 오히려, 이 청구범위들은 본 발명이 속하는 기술의 숙련자들에 의해 균등물들로서 처리되는 모든 특징들을 포함하여, 본 명세서에 존재하는 특허가능한 신규한 모든 특징들을 포함하는 것으로서 해석된다.
본 명세서에 수치적 상한 및 수치적 하한이 기재되어 있을 때, 임의의 하한으로부터 임의의 상한까지의 범위들이 고려된다.

Claims (25)

  1. 복수의 곡선형 봉합 바늘을 열처리하기 위한 장치에 있어서,
    a) 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 곡선형 봉합 바늘의 소스로부터 수용기로 전달하기 위한 컨베이어와,
    b) 상기 컨베이어에 인접하게 배치되는 하우징으로서, 상기 하우징은 제1 단부와, 제2 단부와, 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부까지 연장하는 개구를 구비하고, 상기 개구는 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 상기 개구를 통과할 수 있게 하도록 상기 컨베이어와 정렬되어 있는 하우징 및
    c) 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 상기 컨베이어에 의해 상기 하우징의 제1 단부로부터 상기 하우징의 제2 단부로 전달될 때 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 가열하기 위해 상기 하우징 내에 배치된 열원을 포함하고,
    상기 컨베이어는 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 부착되는 스트립 또는 복수의 스트립들을 포함하고, 상기 봉합 바늘이 상기 하우징을 통과하는 동안 상기 스트립 또는 복수의 스트립들은 상기 하우징 바깥으로 통과하도록 구성되는 열처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 봉합 바늘이 상기 하우징을 통과할 때 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘의 산화 및 열화(劣化)를 최소화하도록 차폐 가스를 제공하기 위한 시스템을 더 포함하는 열처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 차폐 가스는 수소, 아르곤, 질소, 네온, 헬륨, CO, CO2 또는 이들의 혼합물인 열처리 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 차폐 가스를 제공하기 위한 상기 시스템은 컨베이어로의 열 전달을 방지하는 열처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 상기 하우징의 개구 내에 중심설정하도록 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 위치설정하기 위한 가이드를 더 포함하는 열처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 상기 하우징의 개구 내에 중심설정하기 위해 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 위치설정하기 위한 제1 가이드를 더 포함하고, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 위치설정하기 위한 상기 제1 가이드는 상기 하우징과 상기 곡선형 봉합 바늘의 상기 소스 사이에 배치되는 열처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘은 상기 스트립 또는 상기 복수의 스트립들에 접착제로 부착되는 열처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘은 상기 스트립 또는 상기 복수의 스트립들에 용접되는 열처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 곡선형 봉합 바늘의 상기 소스는 취출 스풀을 포함하는 열처리 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용기는 권취 스풀을 포함하는 열처리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 상기 하우징의 개구 내에 중심설정하도록 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 위치설정하기 위한 제2 가이드를 더 포함하고, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 위치설정하기 위한 상기 제2 가이드는 상기 하우징과 상기 수용기 사이에 배치되는 열처리 장치.
  13. 복수의 곡선형 봉합 바늘의 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위해 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 열처리하기 위한 방법에 있어서,
    a) 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 컨베이어에 의해 곡선형 봉합 바늘의 소스로부터 수용기로 이송하는 단계와,
    b) 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 곡선형 봉합 바늘의 상기 소스와 상기 수용기 사이의 하우징을 통과할 때 상기 곡선형 봉합 바늘의 재결정화 온도 미만의 온도로 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 가열하는 단계와,
    c) 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 가열될 때, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘의 산화 및 열화(劣化)를 최소화하도록 차폐 가스를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 컨베이어는 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 부착되는 스트립 또는 복수의 스트립들을 포함하고, 상기 봉합 바늘이 상기 하우징을 통과하는 동안 상기 스트립 또는 복수의 스트립들은 상기 하우징 바깥으로 통과하도록 구성되는 열처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘은 1초 내지 5분 동안 350℃ 내지 1900℃의 범위의 온도로 가열되는 열처리 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘은 2초 내지 5분 동안 400℃ 내지 1650℃의 범위의 온도로 가열되는 열처리 방법.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘은 텅스텐 합금을 포함하는 열처리 방법.
  17. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘은 레늄, 탄탈륨 또는 몰리브데늄으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 금속들을 포함하는 열처리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘은 30중량%까지의 레늄과 잔여 텅스텐을 포함하는 열처리 방법.
  19. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘은 불활성 또는 환원 분위기에서 가열되는 열처리 방법.
  20. 복수의 곡선형 봉합 바늘의 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위해 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 열처리하기 위한 방법에 있어서,
    a) 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 컨베이어에 의해 곡선형 봉합 바늘의 소스로부터 수용기로 이송하는 단계와,
    b) 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 곡선형 봉합 바늘의 상기 소스와 상기 수용기 사이의 하우징을 통과할 때 상기 곡선형 봉합 바늘의 재결정화 온도 미만의 온도로 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 산화 분위기에서 가열하는 단계를 포함하고,
    상기 컨베이어는 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 부착되는 스트립 또는 복수의 스트립들을 포함하고, 상기 봉합 바늘이 상기 하우징을 통과하는 동안 상기 스트립 또는 복수의 스트립들은 상기 하우징 바깥으로 통과하도록 구성되는 열처리 방법.
  21. 제 13 항에 있어서, 바늘 착색을 위해 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘의 표면에 제한된 산화를 부여하기 위하여 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘에 분율 농도의 산소를 함유하는 가스 혼합물을 전달하는 단계를 더 포함하는 열처리 방법.
  22. 제 13 항, 제 14 항 및 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송 단계는 컨베이어를 사용하고, 상기 가열 단계는 상기 컨베이어에 인접하게 배치된 하우징 내에서 수행되며, 상기 하우징은 제1 단부와, 제2 단부와, 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부까지 연장하는 개구를 구비하고, 상기 개구는 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 상기 개구를 통과할 수 있게 하도록 상기 컨베이어와 정렬되고, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘이 상기 하우징의 제1 단부로부터 상기 하우징의 제2 단부로 이송될 때 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 가열하기 위해 상기 하우징 내에 열원이 배치되는 열처리 방법.
  23. 제 13 항, 제 14 항 및 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 상기 하우징의 개구 내에 중심설정하도록 상기 복수의 곡선형 봉합 바늘을 안내하는 단계를 더 포함하는 열처리 방법.
  24. 제 13 항, 제 14 항 및 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차폐 가스는 상기 컨베이어로의 열 전달을 방지하는 열처리 방법.
  25. 제 13 항, 제 14 항 및 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차폐 가스는 수소, 아르곤, 질소, 네온, 헬륨, CO, CO2 또는 이들의 혼합물인 열처리 방법.
KR1020107015340A 2007-12-13 2008-12-12 곡선형 바늘들의 휨 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위한 급속 열처리 KR101578679B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/956,105 US8021598B2 (en) 2007-12-13 2007-12-13 Rapid thermal treatment for enhancing bending stiffness and yield moment of curved needles
US11/956,105 2007-12-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100111688A KR20100111688A (ko) 2010-10-15
KR101578679B1 true KR101578679B1 (ko) 2015-12-18

Family

ID=40419076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107015340A KR101578679B1 (ko) 2007-12-13 2008-12-12 곡선형 바늘들의 휨 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위한 급속 열처리

Country Status (11)

Country Link
US (2) US8021598B2 (ko)
EP (1) EP2235222B1 (ko)
JP (1) JP5539219B2 (ko)
KR (1) KR101578679B1 (ko)
CN (2) CN104911323A (ko)
AT (1) ATE543918T1 (ko)
AU (1) AU2008334959B2 (ko)
CA (2) CA2709303C (ko)
MX (1) MX2010006464A (ko)
RU (1) RU2495143C2 (ko)
WO (1) WO2009076615A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8708781B2 (en) 2010-12-05 2014-04-29 Ethicon, Inc. Systems and methods for grinding refractory metals and refractory metal alloys
ITMI20110848A1 (it) * 2011-05-13 2012-11-14 Danieli Off Mecc Apparato per il trattamento termico in linea di semilavorati metallurgici
US9782191B2 (en) * 2014-01-21 2017-10-10 Cook Medical Technologies Llc Cutting devices and methods
KR102280519B1 (ko) 2019-03-22 2021-07-29 비엔엘바이오테크 주식회사 근관 치료기용 니들의 연성 향상방법 및 이를 포함하는 근관 치료기용 니들의 제조방법
CN110301950B (zh) * 2019-07-19 2024-03-15 刘奇为 用于微创手术的自动缝合机构及内窥镜

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2549276B2 (ja) * 1993-11-01 1996-10-30 エチコン・インコーポレーテツド 外科手術丸針の製造法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2975082A (en) * 1957-01-22 1961-03-14 John A Henricks Method of providing ferrous articles with phosphate coatings and compositions therefor
SU549484A1 (ru) * 1976-03-31 1977-03-05 Казанский медико-инструментальный завод Способ изготовлени игл хирургических из нержавеющих сталей мартенситного класса
SE7707127L (sv) * 1977-06-20 1978-12-21 Bulten Kanthal Ab Anordning for glodgning av trad-, band- och stangformigt gods
JPS5558324A (en) 1978-10-19 1980-05-01 Mazda Motor Corp Hardening device of pin or the like
JPS57205263U (ko) * 1981-06-20 1982-12-27
JPS583741A (ja) * 1981-06-29 1983-01-10 Matsutani Seisakusho:Kk アイレス縫合針の穴形成法
SU1346683A1 (ru) * 1985-11-29 1987-10-23 Предприятие П/Я Р-6205 Установка дл индукционного зонального нагрева изделий
DE4304739C2 (de) * 1993-02-13 1995-03-16 Ethicon Gmbh Chirurgische Nadel
US5415707A (en) 1993-10-05 1995-05-16 Ethicon, Inc. High modulus materials for surgical needles
JPH09227930A (ja) * 1996-02-22 1997-09-02 High Frequency Heattreat Co Ltd 誘導加熱による連続熱処理装置
US5868994A (en) * 1996-06-06 1999-02-09 Ethicon, Inc. Constant current needle annealing
RU2112435C1 (ru) * 1996-10-16 1998-06-10 Андрей Федорович Александров Атравматическая медицинская игла и способ ее изготовления
US5814166A (en) * 1996-11-14 1998-09-29 Ethicon, Inc. Process for heat treating and tempering surgical needles
RU6607U1 (ru) * 1997-03-26 1998-05-16 Открытое акционерное общество "ГАЗ" Термическая электропечь с защитной атмосферой
US5935411A (en) * 1997-05-16 1999-08-10 Ethicon, Inc. Continuous process for electropolishing surgical needles
WO1998054374A1 (en) * 1997-05-28 1998-12-03 Tyco Group S.A.R.L. Gold-tone needles and method of producing the same
JP2002143324A (ja) * 2000-11-07 2002-05-21 Marutaka Co Ltd 電位治療器
JP2002143172A (ja) 2000-11-14 2002-05-21 Keisei Ika Kogyo Kk 縫合針の製造装置
US7001472B2 (en) * 2001-10-15 2006-02-21 Ethicon, Inc. Method of selectively annealing a needle
CN1303227C (zh) * 2005-06-30 2007-03-07 上海交通大学 立式热处理生产线的工件密封转移装置
CN100457385C (zh) * 2005-11-25 2009-02-04 山西太钢不锈钢股份有限公司 低矫顽力高磁导率电磁纯铁冷轧薄板材料制造方法
US9358000B2 (en) * 2006-12-15 2016-06-07 Ethicon, Inc. Tungsten alloy suture needles
US20080147118A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Cichocki Frank R Tungsten alloy suture needles with surface coloration
US8062437B2 (en) * 2007-06-01 2011-11-22 Ethicon, Inc. Thermal forming of refractory alloy surgical needles and fixture and apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2549276B2 (ja) * 1993-11-01 1996-10-30 エチコン・インコーポレーテツド 外科手術丸針の製造法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010128897A (ru) 2012-01-20
WO2009076615A1 (en) 2009-06-18
CN101970698A (zh) 2011-02-09
ATE543918T1 (de) 2012-02-15
JP5539219B2 (ja) 2014-07-02
RU2495143C2 (ru) 2013-10-10
EP2235222A1 (en) 2010-10-06
US20110290385A1 (en) 2011-12-01
CA2709303C (en) 2017-02-28
US8021598B2 (en) 2011-09-20
AU2008334959A1 (en) 2009-06-18
AU2008334959B2 (en) 2012-09-20
JP2011506770A (ja) 2011-03-03
CA2709303A1 (en) 2009-06-18
CN104911323A (zh) 2015-09-16
MX2010006464A (es) 2010-09-07
EP2235222B1 (en) 2012-02-01
US8366845B2 (en) 2013-02-05
US20090157116A1 (en) 2009-06-18
KR20100111688A (ko) 2010-10-15
CA2932085C (en) 2017-02-28
CA2932085A1 (en) 2009-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101578684B1 (ko) 수술 바늘들을 착색하기 위한 급속 열처리
KR101578679B1 (ko) 곡선형 바늘들의 휨 강성 및 항복 모멘트를 향상시키기 위한 급속 열처리
US9358000B2 (en) Tungsten alloy suture needles
EP2240087B1 (en) Tungsten alloy suture needles
RU2463006C2 (ru) Хирургические иглы из вольфрамового сплава

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181115

Year of fee payment: 4