Comprendere i tipi di acciaio inossidabile per la produzione di strumenti chirurgici
Due criteri fondamentali da considerare nella scelta degli strumenti chirurgici sono la qualità dell'acciaio e il processo di produzione. La produzione di strumenti di qualità richiede il rispetto di standard relativi a vari aspetti del processo, compresi i requisiti di base per un acciaio di qualità e rigorosi controlli in ogni fase. Ecco una pratica infografica che confronta i diversi gradi di acciaio inossidabile.
L'acciaio inossidabile (inox in Europa) è una miscela di metalli, ciascuno dei quali svolge un ruolo diverso nella lega finale. Tra gli elementi comunemente presenti nella composizione dell'acciaio figurano:
- Il ferro puro (Fe) è molto corrosivo e morbido, ma, combinato con altri metalli, diventa uno dei materiali industriali più utilizzati.
- L'aggiunta di carbonio al ferro gli conferisce durezza, aumenta la coesione durante la saldatura del metallo e dona duttilità. La duttilità definisce quanto un materiale solido si allunga sotto sforzo di trazione.
- Il cromo aumenta la resistenza alla corrosione e, combinandosi con l'ossigeno presente nell'aria, crea una pellicola superficiale più aderente, che resiste a ulteriore ossidazione.
- Nichel, magnesio, silicio, molibdeno e zolfo sono detti elementi residui e provengono dalla materia prima. Se la composizione chimica dell'acciaio non ne specifica una quantità minima o massima, questi elementi possono essere presenti nella composizione.
Il grado di inossidabilità dell'acciaio dipende da tutti questi metalli, dal trattamento termico applicato e dal risciacquo finale. Gli additivi aumentano la capacità del metallo di resistere ad ambienti altamente corrosivi, come sangue, fluidi corporei, soluzioni saline, detergenti e metodi di sterilizzazione.
In base alle proprietà meccaniche e alla composizione, l'American Iron and Steel Institute (AISI) distingue tutti gli acciai, circa 80 tipi, con numeri a 3 cifre. I tipi di acciaio più utilizzati per la produzione di strumenti chirurgici appartengono alle serie 300 e 400, descritte di seguito. Questi tipi di acciaio sono resistenti alla ruggine e alla corrosione, hanno una buona resistenza alla trazione e mantengono un filo affilato anche con l'uso ripetuto. Gli acciai della serie 300 sono prodotti a partire dalla classe degli acciai austenitici e non possono essere temprati mediante trattamento termico. Gli acciai della serie 400 sono prodotti a partire dalla classe degli acciai martensitici e possono essere temprati mediante trattamento termico.
- L'acciaio inossidabile 304 è la varietà di acciaio più diffusa ed è composto dal 18% di cromo e dall'8% di nichel. Questo tipo non può essere temprato mediante trattamenti termici. Talvolta questo acciaio è chiamato 18-8.
- L'acciaio inossidabile 316 è il secondo acciaio più diffuso. In questa qualità, la quantità di cromo scende al 16%, il contenuto di nichel sale al 10% e viene aggiunto molibdeno in una concentrazione del 2%. Questa combinazione conferisce all'acciaio una maggiore resistenza alla corrosione causata dall'acqua salata.
- L'acciaio inossidabile 410 è una lega con una composizione di cromo pari all'11,5%. Poiché contiene meno cromo, ha una migliore resistenza alla corrosione.
- L'acciaio inossidabile 409 ha la concentrazione di cromo più bassa, pari al 10,5%. La resistenza alla corrosione è simile a quella dell'acciaio inossidabile 410.
Proprietà meccaniche delle diverse qualità di acciaio inossidabile
| Qualità dell'acciaio inossidabile | Durezza (Rb)1 | Resistenza alla trazione (1000 psi)2 | Carico di snervamento (0,2% 1000 psi)3 | Allungamento (% in 2”)4 |
| 304/316 | 78-83 | 80-85 | 30-42 | 50-60 |
| 430 | 80-85 | 70-75 | 40-50 | 30-35 |
| 410 | 80-82 | 70-75 | 34-45 | 25-35 |
| 409 | 75 | 65 | 35 | 25 |
1Rb è l'abbreviazione di durezza Rockwell misurata sulla scala B. Il test viene eseguito premendo un piccolo penetratore contro una superficie con una forza specifica.
2La resistenza alla trazione è la capacità di un materiale di resistere a una forza che tende a strapparlo. L'unità di misura è il PSI (libbre per pollice quadrato).
3Il carico di snervamento è il livello di deformazione permanente di un materiale quando viene sottoposto a una sollecitazione.
4L'allungamento misura la duttilità dell'acciaio, ovvero quanto si allunga un materiale sottoposto a una prova di resistenza alla trazione prima che si formi una crepa.
Vantaggi dell'acciaio inossidabile
- Resistente alla corrosione (soluzioni alcaline, cloro, acidi e ambienti acquosi)
- Resistente alle alte temperature
- Facile da pulire, è la scelta migliore per ospedali, cliniche e laboratori
- Conveniente
- Riciclabile al 100%
Qualità degli strumenti
Gli strumenti chirurgici sono disponibili in tre qualità:
- Qualità premium
- Qualità intermedia
- Qualità base
Gli strumenti di qualità premium e intermedia sono realizzati in acciaio inossidabile 300 e 400, resistente alla corrosione, e possono sopportare tagli o utilizzi ripetuti e ripetuti processi di sterilizzazione. Sono prodotti secondo specifiche rigorose e sottoposti a controlli di qualità approfonditi in diversi punti del processo di produzione.
Gli strumenti di qualità base possono sembrare uguali a quelli di qualità superiore, ma le specifiche relative alla qualità dell'acciaio e alla produzione sono meno rigorose. Gli strumenti di qualità base sono forgiati con acciaio riciclato e il prodotto finito è rivestito per nascondere le imperfezioni. Questi strumenti si rompono più facilmente e, poiché sono rivestiti, possono piegarsi e arrugginirsi relativamente in fretta. Questa qualità di strumenti è progettata per un uso singolo o come strumentazione monouso.
Per evitare danni ai tessuti, ritardi nella guarigione o infezioni, è necessario utilizzare strumenti di buona qualità.
Se hai domande sui metalli o sulle qualità degli strumenti chirurgici, puoi contattarci a wpi@wpiinc.com oppure *866) 606-1974 (numero verde negli USA).
