Anwendung von medizinischer Legierung auf Nähnadeln
Um bessere Nadeln herzustellen und Chirurgen das Anlegen von Nähten während der Operation zu erleichtern, haben Ingenieure in der Medizintechnik in den vergangenen Jahrzehnten versucht, Nadeln schärfer, stärker und sicherer zu machen. Ziel ist die Entwicklung von Nähnadeln mit höchster Leistung, höchster Schärfe, unabhängig von der Anzahl der Stiche, und höchster Sicherheit, die Spitze und Körper beim Durchdringen des Gewebes nicht brechen. Nahezu alle gängigen Legierungen wurden für die oben genannten Nähnadeln getestet. Einige multinationale Marken verwenden spezielle Legierungen mit seltenen Edelmetallkomponenten, um dieses Ziel zu erreichen.
Wirtschaftlich und erschwinglich sind stets die Wahl des Marktes. Die Idol-Legierung für Nahtmaterial ist nicht einfach zu verarbeiten und herzustellen, was zu höheren Kosten führt. Andererseits stellen nicht alle Operationen Anforderungen an die oben genannte Nadelleistung. Sogar manche Chirurgen mögen die Nadel lieber etwas weicher. Die Schärfe der Nadel wird durch einen Penetrationskrafttest beschrieben, die Festigkeit der Nadel durch einen Biegemomenttest und die Sicherheit durch einen Duktilitätstest. Um die Penetrationskraft zu verbessern, wurden Präzisions- und Mikroschleiftechnologien in die Industrie eingeführt, die dieses Ziel erreichen. Die Herausforderung besteht darin, ein Gleichgewicht zwischen Biegemoment und Duktilität herzustellen, da die Legierung brüchig wird und es schwierig wird, sie zu verfestigen, was die Wahl der Legierung bestimmt.
Die meisten Nahtnadeln werden heute aus der Legierung ANSI 302/304 hergestellt. Vor ANSI 302/304 wurde über Jahrzehnte hinweg häufig die Legierung der 400er-Serie für Nahtnadeln verwendet, darunter 420J2, 455F und 470.
420J2 ist die günstigste Legierung für Nähnadeln. 420J2-Stahl ist martensitischer Edelstahl und wird nach dem Abschrecken und Anlassen verwendet. Die Kaltbearbeitungs- und Schweißeigenschaften sind nicht gut. Nach dem Schweißen sollte sofort eine Wärmebehandlung durchgeführt werden, um Rissbildung zu vermeiden. 420J2-Stahl ist unter Glühbedingungen gut bearbeitbar.
Legierung 455 ist ein martensitisch gehärteter Edelstahl. Er ist relativ weich und kann durch Glühen geformt werden. Durch einfache Wärmebehandlung erreicht man eine außergewöhnlich hohe Zugfestigkeit, gute Zähigkeit und Steifigkeit. 455 kann im geglühten Zustand verarbeitet und wie ausscheidungsgehärteter Edelstahl geschweißt werden. Da die Kaltverfestigung gering ist, sind vielfältige Kaltverformungen möglich. Legierung 470 ist ebenfalls ein speziell behandelter martensitischer Edelstahl, der härtere Nadeln bietet.
Herz- und Gefäßchirurgie erfordert eine bessere Leistung als die oben genannten, zusammen mit ophthalmischen Nähten, die aus der Legierung 302/304 hergestellt werden. Die meisten Operationen in der Notaufnahme stellen keine so hohen Anforderungen und werden meist mit Nadeln der Größe 420J2 und 455 durchgeführt, nur wenige Operationen wurden aus der Legierung 470 durchgeführt.
