用于制造针头的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于制造针头的方法以及采用该方法制成的针头。本发明专利技术还涉及适用于采用该方法制造针头的设备。该方法涉及由空心的管节段(1)制造具有倾斜的插入端部的针头，该插入端部具有前部的插入部分和后部的开口部分，其中前部的插入部分具有倾斜的面，该倾斜的面从进入尖端向后延伸并且具有内部的侧棱边，并且其中，后部的开口部分具有倾斜的面，该倾斜的面从前部部分的倾斜的面向后延伸并且具有内部的侧棱边以及倒圆的后棱边(10、12)，其中，通过电化学剥蚀(ECM)在存在电解质的情况下对后棱边(10、12)进行倒圆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造针头的方法和设备
本专利技术涉及一种用于制造针头的方法以及采用该方法制成的针头。本专利技术还涉及适用于采用该方法制造针头的设备。
技术介绍
针头通常具有尖锐的刺尖以及外部的切边，但是也可没有构造尖锐的尖端以及没有外部的切边，例如硬膜针头(Epiduralkanülen)就是这种情况。针孔的后端部通常也称为跟端部或孔眼，其通常是椭圆形。因为孔眼的内部侧棱边和后部的椭圆形的棱边是尖锐的，所以特别是刺穿皮肤或其他材料的医学针头始终具有将冲压的粒子从皮肤或其他材料中分离出来的趋势。在现有技术中有多种技术、例如玻璃珠和细砂喷射以及特别是针头磨削是已知，借助这些技术能够减少冲压倾向。DE-OS2600299公开了一种针头以及用于制造针头的方法和设备。通过使用普通的斜磨削从管区段中获得针头并且针头在针孔(进入棱边)的后部区域中具有倒圆的内棱边，其中该倒圆部通过使用具有磨蚀特性的刷子来完成。对此，设备包括能旋转的具有多个带有磨蚀介质的刷毛的刷子或提供磨蚀材料的刷子以及用于可松开地将多个针头固定在支承板上的夹板作为容纳面。刷毛依次加工多个针头的开口，以使在针孔的后部区域中的内侧棱边和其后棱边(孔眼)变圆并且变钝。因此仅在进入棱边的区域中对针孔磨刷。然而这种方案的缺点是，不能使针头在设备中旋转，以除了斜磨削以外还能够在针孔的前部区段中通过所谓的小平面磨削(Facettenschliffe)在两侧横向地磨削。所述方法的另一个明显缺点是由机械加工步骤通过使用磨盘和刷子进行。对此针头在具有磨料的内部被弄脏并且还通过与磨盘或者刷子的刷毛直接接触而受到机械负荷，由此需要额外的加工步骤。在公开文献DE-OS3230735A1中描述了一种用于通过部分地切割针管来制造针头的方法，其中通过电腐蚀方法进行切割。对该方法所提出的设备能够自动地切割多个针管，其中捆绑式提供的针管在电腐蚀切割的期间相对于其纵轴线不能转动，因为之后需要提供针尖的步骤通过普通的磨削方法进行，所以这里也有前述机械加工的缺陷。专利文献DE10327067B4同样描述了一种用于同时制造多个针头的方法，针头彼此并排地并且相互间隔地保持在夹持设备上。依次地或同时地通过磨削和/或腐蚀进行针头的磨削。建议通过细砂喷射或玻璃珠喷射来对磨削去毛刺，其中出现的针头脏污必须在接下来的工序中复杂地去除。在该文献中对针孔(跟端部、孔眼)的后端部的加工(倒圆)未进行描述。在专利文献DE102011112021B4中描述了一种使用新型的针头磨削来制造很少冲制的针头。其中给出，通过使用提及的导致特殊的尖端几何结构的切割技术解决了冲制问题，所以没有描述对针孔的后端部的分开或结合加工来使其变圆或去毛刺。
技术实现思路
以此为基础，本专利技术的目的是提供一种方法和设备，借助其可简单地制造特别是具有针孔的倒圆的后端部的针头。通过提供相应制造的针头实现了该目的的其他方面。在本专利技术的范围中，针头通过分离空心管的节段以及通过使用多数情况下分别在节段的端部处呈多级的磨削或切割技术来提供，其中可以传统的方法借助切削加工的方法、例如分离磨削或锯开的方法或通过电腐蚀(火花侵蚀、制阴模腐蚀(Senkerodieren，die-sinkingEDM)、线腐蚀；在此也称为EDM)进行分离。针尖的设计在此称为尖端磨削并且通常具有三个连续进行的磨削，即：单磨削(Einfachschliff)，其在所有针头中存在并且借助其分离的管节段的钝的端部进行第一次斜切；以及根据制成针头的之后的应用领域根据期望进行左边和右边的小平面磨削或后磨削来制造外部的进入棱边或切边，其中，两个小平面磨削根据对此所使用的技术也可同时进行。在本专利技术的范围中，单磨削和两侧的小平面磨削一样可借助切削加工方法、例如特别是通过使用磨盘或分离盘借助电腐蚀(EDM)(elektrochemischesAbtragen)、例如特别是线或制阴模腐蚀、通过电化学剥蚀(在此也称为ECM)或通过使用上述技术的结合来提供。不管从前述列举中具体选择哪种技术来制造针尖，根据本专利技术的主要思想在于，借助ECM电化学地加工(倒圆、弄圆)针孔的后端部(其也称为针孔的跟端部或孔眼)，这产生两种变型方案，下面还将对其详述。缩写ECM在此表示电化学的金属加工(‘electrochemicalmachining’)。ECM如电抛光(‘electrochemicalpolishing’)一样属于电化学剥蚀方法的组别，但是两种方法在主要方面彼此是不同的。在电抛光的过程中主要使用酸的电解质(例如硫酸和磷酸的混合物)，而在ECM的过程中主要使用中性的电解质(盐溶液，例如硝酸钠)。电极与工件的距离在ECM过程中非常小，通常在0.05至1mm的区域中，而在电抛光的过程中明显大于1mm。此外，在ECM的过程中电流密度通常明显大于在电抛光过程中的电流密度(A/cm2对比mA/cm2)。最终该差异是由于两种方法不同的目的而引起的。电抛光用于平面的光滑，ECM用于局部剥蚀。如前所述，在使用分离盘或磨盘来制造单磨削和/或两侧的小平面磨削的情况下出现毛边，其接下来必须以传统的方式以机械方法例如通过玻璃珠或细砂喷射来去除。额外地，必须对孔眼进行倒圆并且在针头处和/或其中的杂质必须通过磨削和喷射去除。为了使磨削的面平滑并且去除余留的毛边，可替代地或接下来为针头进行电抛光(在此也称为EP)。可替代地，单磨削和/或侧面的小平面磨削在本专利技术的范围中可通过使用EDM、例如特别是通过线腐蚀或制阴模腐蚀实现，而接下来根据本专利技术借助ECM以电化学的方式加工孔眼。在该可替代的步骤的范围中虽然没有出现接下来例如通过喷射再次去除的毛边并且也没有由于机械的磨削工作或分离工作而出现针头的杂质或堵塞物，因此除了喷射也可取消普通的电抛光；但是EDM技术是非常慢的方法并且合适的设备相对比较贵，所以该技术仅有限地适合用于低成本地批量生产针头，但是同样包括在本专利技术中。相比于作为无接触的用于机械磨削的替换方案的EDM技术(特别是线腐蚀和制阴模腐蚀)，在使用同样是无接触的ECM工艺的情况下在相对短的时间中平地剥蚀掉相对大量的材料，其中通过扩大电极面积和电流可在有限的范围中自由地调整剥蚀量，而材料剥蚀在EDM技术中借助电火花仅逐点地进行。但是因为在使用EDM的情况下材料始终在位于线和工件之间的距离最小的位置被剥蚀，可有效地使粗糙位置平滑并且制造非常精确的轮廓，这特别是在制造尖锐的棱边和尖端时是有利的。相反地，在使用电化学剥蚀(ECM)的情况下，原则上在电场线最密集的位置进行材料剥蚀，这特别是在针尖的棱边的区域中是这种情况，由此可以期望的方式对其特定的区域倒圆。因此，根据一个优选的实施方式建议，对粗糙的、费时的单磨削材料剥蚀使用电化学加工(ECM)并且根据期望借助小平面磨削使用EDM实现最终成型，其中在借助ECM制造单磨削的过程中也同时地对作为针孔的后端部的孔眼进行倒圆。在根据本专利技术的优选的由ECM和EDM(以该顺序或反序)结合的情况下，可使用简化的设备并且取消费时的对多个待加工的管节段的转换，因为待加工的工件仅需一次被夹紧到工件载体(其是根据本专利技术的设备的组成部分并且可作为兼容的系统构件引入到这样的设备的不同的加工工位或模块中)。根据一个优选的实施方式，适合该实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造针头的方法，所述针头由空心的管节段(1)在使用用于提供倾斜的插入端部的单磨削(3)的情况下制造，该插入端部具有前部的插入部分和后部的开口部分，其中，所述前部的插入部分具有倾斜的面，该倾斜的面从进入尖端向后延伸并且具有内部的侧棱边，并且其中，所述后部的开口部分具有倾斜的面，该倾斜的面从前部的插入部分的倾斜的面向后延伸并且具有内部的侧棱边以及经倒圆的后棱边(10、12)，其中，通过电化学剥蚀(ECM)在存在电解质(7)的情况下进行所述单磨削(3)并且对所述后棱边(10、12)进行倒圆。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 DE 102014116287.01.一种用于制造针头的方法，所述针头由空心的管节段(1)在使用用于提供倾斜的插入端部的单磨削(3)的情况下制造，该插入端部具有前部的插入部分和后部的开口部分，其中，所述前部的插入部分具有倾斜的面，该倾斜的面从进入尖端向后延伸并且具有内部的侧棱边，并且其中，所述后部的开口部分具有倾斜的面，该倾斜的面从前部的插入部分的倾斜的面向后延伸并且具有内部的侧棱边以及经倒圆的后棱边(10、12)，其中，通过电化学剥蚀(ECM)在存在电解质(7)的情况下进行所述单磨削(3)并且对所述后棱边(10、12)进行倒圆。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解质(7)在电化学剥蚀期间引导通过所述管节段(1)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述插入端部的进入尖端通过侧面的小平面磨削(4、5)获得尖锐的尖端几何结构，其中，所述小平面磨削(4、5)通过磨削和/或电腐蚀产生。4.一种用于制造针头的方法，所述针头由空心的管节段(1)在使用用于提供倾斜的插入端部的单磨削(3)的情况下制造，该插入端部具有前部的插入部分和后部的开口部分，其中，所述前部的插入部分具有倾斜的面，该倾斜的面从进入尖端向后延伸并且具有内部的侧棱边，并且其中，所述后部的开口部分具有倾斜的面，该倾斜的面从前部的插入部分的倾斜的面向后延伸并且具有内部的侧棱边以及经倒圆的后棱边(10、12)，并且其中，所述插入端部的进入尖端通过侧面的小平面磨削(4、5)获得尖锐的尖端几何结构，其特征在于，在通过电化学剥蚀(ECM)在存在电解质(7)的情况下对所述后棱边(10、12)进行倒圆之前，采用磨削和/或电腐蚀进行所述单磨削(3)以及侧面的小平面磨削(4、5)，其中，对所述插入端部的对应尖锐的尖端几何结构并且应该没有受到电化学剥蚀的区域遮光或遮蔽，以保护该区域以免与所述电解质(7)接触。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述遮光或遮蔽有选择地进行，通过使液体流到或冲洗该区域，液体选自由去离子的水、水和不可与所述电解质(7)混合的液体构成的组别中，和/或通过在所述区域中由压缩气体流到该区域来排挤所述电解质(7)。6.一种用于制造针头的设备，所述针头由空心的管节段(1)在使用用于提供倾斜的插入端部的单磨削(3)的情况下制造，该插入端部具有前部的插入部分和后部的开口部分，其中，所述前部的插入部分具有倾斜的面，该倾斜的面从进入尖端向后延伸并且具有内部的侧棱边...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·鲍尔，S·库尔，W·绍乐，F·沈乐，M·韦伯，R·泽沙勒，
申请(专利权)人：睿纳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE