봉합사 바늘에 사용되는 의료용 합금의 응용
더 나은 바늘을 만들고, 외과의가 수술 중 봉합할 때 더 나은 경험을 제공하기 위해 노력합니다. 의료기기 산업 엔지니어들은 지난 수십 년 동안 바늘을 더 날카롭고, 더 강하고, 더 안전하게 만들기 위해 노력했습니다. 목표는 가장 강력한 성능, 아무리 많은 관통 횟수를 거치더라도 가장 날카로움, 그리고 조직을 통과하는 동안 끝과 몸체가 부러지지 않는 가장 안전한 봉합 바늘을 개발하는 것입니다. 거의 모든 주요 합금 등급에 대한 시험이 진행되었으며, 위에서 언급한 봉합 바늘 적용 사례가 있었습니다. 일부 다국적 브랜드는 이러한 목표를 달성하기 위해 특수 등급 합금을 사용하는데, 이 합금에는 희귀 귀금속 성분이 포함되어 있습니다.
경제적이고 저렴한 가격은 항상 시장의 선택입니다. 봉합사용 합금은 가공 및 제조가 쉽지 않아 비용이 높습니다. 또한, 모든 수술에서 위와 같은 바늘 성능을 요구하는 것은 아닙니다. 일부 외과의는 바늘이 약간 부드러운 것을 선호하기도 합니다. 관통력 시험을 통해 바늘의 날카로움을 평가하고, 굽힘 모멘트 시험을 통해 바늘의 강도를 평가하며, 연성 시험을 통해 안전성을 평가합니다. 관통력 성능을 향상시키기 위해 정밀 미세 연삭 기술이 산업계에 도입되었습니다. 합금은 부서지기 쉬운 반면 강도를 얻기 어렵기 때문에 굽힘 모멘트와 연성 간의 균형을 맞추는 것이 과제이며, 이것이 합금 선택의 핵심입니다.
대부분의 봉합사 바늘은 현재 ANSI 302/304 합금으로 만들어졌지만, ANSI 302/304 이전에는 420J2, 455F, 470을 포함하여 400 시리즈 합금이 수십 년 동안 봉합사 바늘에 널리 사용되었습니다.
420J2는 봉합사 바늘에 가장 경제적인 합금입니다. 420J2 강은 마르텐사이트계 스테인리스 강으로, 담금질 및 템퍼링 후 사용됩니다. 냉간 가공성과 용접성이 좋지 않으므로, 용접 후 균열 발생을 방지하기 위해 즉시 열처리해야 합니다. 어닐링 조건에서 가공성이 우수합니다.
합금 455는 마르텐사이트 시효 경화 스테인리스강으로, 비교적 연성이 뛰어나고 어닐링 상태에서 성형 가능하며, 간단한 열처리만으로도 높은 인장 강도와 우수한 인성 및 강성을 얻을 수 있습니다. 맞춤형 455는 어닐링 상태에서 가공할 수 있으며, 석출 경화 스테인리스강으로 용접할 수 있습니다. 가공 경화율이 낮아 다양한 냉간 성형에 적합합니다. 합금 470 또한 특수 처리된 마르텐사이트 스테인리스강으로, 더욱 단단한 니들(needle) 형상을 제공합니다.
심장 및 혈관 수술은 위와 같이 더 나은 성능과 함께 302/304 합금으로 제작된 안과용 봉합사가 필요합니다. 응급실의 대부분 수술은 이처럼 높은 수요가 필요하지 않기 때문에 대부분 420J2와 455 합금으로 제작되었으며, 470 합금으로 제작된 코드는 극소수에 불과합니다.