Presisi tinggi lebih dari 370 juta siklus: Sistem axis/plain bearing pada jantung buatan

Profil

• Apa yang dibutuhkan: Plain bearing dan shaft khusus untuk unit penggerak yang membelokkan diafragma di ruang pompa
• Persyaratan: Bebas perawatan, ringkas, clearance rendah, tahan terhadap bahan kimia, kelembapan, dan beban aksial puntir dan torsi yang berulang, masa pakai lebih dari 370 juta siklus, lebih ringan
• Industri: Teknologi medis, peralatan medis
• Kesuksesan bagi pelanggan: Dengan plain bearing khusus iglidur® J dan shaft aluminium drylin® yang sesuai, ReinHeart TAH GmbH mampu mengembangkan sistem penggerak yang presisi, bebas perawatan, dan tahan lama, yang bekerja dengan andal meskipun dengan beban tinggi dan ruang pemasangan yang minimal, serta memaksimalkan efisiensi jantung buatan.

Jantung buatan yang terdiri dari unit penggerak dan dua ruang pompa yang bekerja sebagai pompa perpindahan positif. Ruang pompa memiliki housing pengunci dan membran fleksibel yang dibelokkan secara bergantian oleh penggerak linear elektromekanis yang telah dipatenkan. Gerakan ini menyebabkan katup jantung buatan menghasilkan aliran darah yang terarah dan berdenyut.

Di dalam unit penggerak, sistem axis plain bearing digunakan untuk memandu kumparan aktuator dengan presisi tinggi melalui medan magnet stator. Untuk memaksimalkan efisiensi kinerja penggerak, hanya ada celah udara minimal antara kumparan aktuator dan magnet. Sensor posisi pada bearing yang secara tepat memantau pergerakan axis dan hanya memungkinkan beberapa sepersepuluh milimeter offset dan beberapa derajat rotasi.

Tantangan teknisnya sangat banyak: sistem harus bebas perawatan dan menjamin presisi permanen di bawah beban bolak-balik. Plain bearing harus tahan terhadap beban puntir berulang selama masa pakai lima tahun (sekitar 370 juta siklus) serta beban aksial yang berubah-ubah, tergantung pada posisi dan gerakan pasien.

Ukuran pemasangan yang ringkas, ringan serta ketahanan terhadap bahan kimia dan penyerapan air yang rendah merupakan faktor penentu selanjutnya. Plain bearing terletak di dalam unit penggerak, di mana tidak ada kontak langsung dengan cairan tubuh sendiri. Namun, karena permeabilitas plastik, kelembapan harus diharapkan di dalam unit penggerak dan oleh karena itu pada bearing dalam jangka panjang. Selain itu, tidak ada residu abrasi logam yang berpotensi berbahaya yang harus dihasilkan.

Dalam upaya pertama, sistem dua axis diuji, tetapi ini sulit dioperasikan karena toleransi manufaktur yang sulit dipertahankan dan bahkan menyebabkan kerusakan pada salah satu sumbu. Selain itu, kebutuhan ruang solusi secara signifikan lebih tinggi karena dua plain bearing.

Karena tidak ada solusi standar yang tersedia untuk profil persyaratan yang luas, sistem axis/plain bearing secara khusus disusun dan dirancang oleh ReinHeart dan direalisasikan dalam kerja sama dengan igus. Dengan Bearing yang dicetak khusus yang terdiri dari material iglidur® J, yang sangat cocok untuk aplikasi ini karena ketahanan kimiawi, penyerapan air yang rendah dan bebas dari pelumasan . Karena tidak ada risiko abrasi partikel logam, pengoperasian yang aman dijamin. Axis adalah shaft aluminium AWMP drylin, mating partner yang ideal untuk iglidur J, yang memastikan perilaku beroperasi baik dan keausan yang minimal selama masa pakai .

Bearing yang hemat-ruang, lebih ringan, dan memiliki ceruk yang memungkinkan integrasi sensor posisi untuk pemantauan gerakan axis yang tepat. Bearing dan axis memiliki fitur anti-rotasi, secara geometris cocok satu sama lain dan ditoleransi dengan baik dalam hal bentuk dan posisi. Fitur inti dari sistem axis/bearing adalah fase "burn-in" yang direncanakan: ketika axis pertama kali disatukan, axis tersebut dengan sengaja dijepit di dalam bearing dan hanya dapat digerakkan dengan menerapkan gaya tertentu. Pada fase pertama operasi, kontur bearing selaras dengan sumbu untuk memastikan

pemanduan yang optimal. Kombinasi sistem sumbu, bearing, dan sensor memenuhi persyaratan untuk celah udara minimal, pemanduan yang presisi, dan ketahanan di bawah perubahan beban melintang dan puntir. Hal ini menghasilkan pemanduan presisi yang tetap bebas perawatan selama masa pakai lima tahun.

Setelah beberapa tahun pengembangan, sistem axis/bearing sekarang berada di generasi kedua. Bagi ReinHeart TAH GmbH, hasilnya sangat memuaskan dan sekarang harus membuktikan dirinya dalam uji ketahanan. Bersama dengan igus, konsep pengujian dikembangkan untuk plain bearing, di mana igus juga membuat terobosan baru.