Lääketieteellisessä laiteteollisuudessa materiaalien valinnalla on tärkeä rooli moottorin suunnittelussa, joka on yksi hengityslaitteen ydinkomponentit. Materiaalin ominaisuudet eivät vain vaikuta suoraan moottorin suorituskykyyn, vaan niillä on myös syvä vaikutus sen luotettavuuteen, turvallisuuteen ja käyttöikäyn. Siksi, kun suunnittelet hengitysmoottoria, insinöörien on valittava huolellisesti materiaalit varmistaakseen, että moottori voi toimia vakaasti tiukassa lääketieteellisessä ympäristössä.
Sähkömagneettisten materiaalien valinta
Moottorin käämitys on avainkomponentti sähköenergian muuntamisen saavuttamiseksi mekaaniseksi energiaksi, joten käämitysmateriaalien valinta on ratkaisevan tärkeää. Ihanteellisella käämitysmateriaalilla tulisi olla korkea johtavuus, korkea lämmönkestävyys ja erinomainen korroosionkestävyys. Monien materiaalien joukossa kupari ja alumiini ovat yleisimmin käytettyjä valintoja. Kuparille annetaan yleensä etusija sen erinomaisen johtavuuden ja hyvän korroosionkestävyyden vuoksi. Pysyvien magneettimoottorien kestävien magneettien valinta on vielä kriittisempi. Suorituskykyiset pysyvät magneettimateriaalit, kuten neodyymi rautaboori (NDFEB) ja samariumkoboltti (SMCO), käytetään laajasti niiden korkean magneettisen energian tuotteen ja stabiilien magneettisten ominaisuuksien vuoksi. Näiden materiaalien herkkyys lämpötilaan ja kemialliseen ympäristöön vaatii kuitenkin asianmukaiset suojatoimenpiteet käytön aikana suorituskyvyn heikkenemisen estämiseksi.
Rakennemateriaalien valinta
Moottorin kotelon materiaali on yhtä tärkeä. Kotelossa on oltava hyvä mekaaninen lujuus, korroosionkestävyys ja erinomainen lämmön hajoamis suorituskyky. Alumiiniseos ja ruostumaton teräs ovat yleisiä valintoja. Alumiiniseos suositaan sen kevyestä ja hyvästä lämmön hajoamiskyvystä, kun taas ruostumaton teräs tunnetaan erinomaisesta korroosionkestävyydestä ja mekaanisesta lujuudestaan. Lisäksi moottorin keskeisenä kitkakomponenttina laakerin materiaalivalinta vaikuttaa suoraan moottorin käyttötehokkuuteen ja käyttöikkaan. Vierailevat laakerit ja liukuvat laakerit ovat kahta yleistä muotoa, joiden joukossa liikkuvat laakerit ovat yleisempiä niiden alhaisen kitkan, korkean tehokkuuden ja pitkän käyttöiän vuoksi. Sen materiaalit ovat yleensä korkean hiilikromialusteräs tai ruostumattomasta teräksestä, joilla on erinomainen kulutuskestävyys ja korroosionkestävyys.
Moottorin sisällä eristysmateriaalien valintaa ei voida sivuuttaa. Käämitykset ja muut sähkökomponentit vaativat luotettavaa eristyssuojaa virran vuotojen ja oikosulkujen estämiseksi. Materiaaleja, kuten polyimidiä, polyesteriä ja epoksihartsia, käytetään laajasti eristyssuojaukseen moottorin sisällä niiden erinomaisten sähköominaisuuksien ja lämmönkestävyyden vuoksi.
Lämpöhallintamateriaalien valinta
Se hengitysmoottori Luo paljon lämpöä toiminnan aikana, joten tehokkaat lämmönhallintatoimenpiteet ovat välttämättömiä. Lämmön hajoamismateriaalien valinta on välttämätöntä moottorin stabiilisuuden varmistamiseksi. Yleisiä lämmön hajoamismateriaaleja ovat alumiiniseos, kupariseos ja grafiitti. Näillä materiaaleilla on hyvä lämmönjohtavuus ja ne voivat siirtää lämpöä moottorin sisällä ulkoiseen ympäristöön. Lisäksi lämpörajapintamateriaalit määrittävät tehokkaan lämmönjohtamispolun moottorin eri komponenttien välillä. Yleisiä lämpörajapintamateriaaleja ovat lämpörasva, lämpötyyny ja lämpöteippi. Nämä materiaalit voivat täyttää pienet aukot komponenttien välillä, mikä parantaa lämmönjohtavuuden tehokkuutta ja varmistaa moottorin luotettavuuden, kun juoksut suurella kuormalla.
