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医疗器械外壳:不锈钢案例档案

医疗外壳是按可清洁性定规格的,而可清洁性是在选定任何工艺之前就要做出的几何决策。本案例涉及一台 304 不锈钢台式仪器外壳,以及真正决定客户是否接受它的两件事:表面几何与文件。

审核 Tom,高级工艺工程师·东莞源头工厂 · 精密钣金 11 年以上经验
医疗器械外壳:不锈钢案例档案
简要回答

一台医疗器械用不锈钢仪器外壳,要求是卫生几何设计与文档追溯链,而不是紧凑公差。所有外部焊缝均打磨至齐平并做钝化,设计上避开了会积藏污染物的水平台面和不可触及的盲缝。

零件及其背后的规格

材料:304 不锈钢,本体 1.2 mm,底座 2.0 mm。五面结构外壳,带可拆卸后板、承载显示窗的倾斜前面板以及内凹控制区。约 350 × 300 × 180 mm。

客户要求:表面可清洁、不得有液体可能积聚的水平台面、不得有擦拭布够不到的盲缝。公差按标准;真正的规格是表面处理与接缝几何。

可清洁性是设计属性,不是表面处理属性

卫生零件的本能反应是指定更细的表面粗糙度。更大的问题其实是几何:两块板之间 90° 的内角就是一道缝,再怎么抛光它也不会变成擦拭布能清洁的表面。把内角倒成圆角、底盆不带折回翻边,对可清洁性的贡献比表面粗糙度规格大得多。

同样的道理适用于紧固件。每一个外露的螺钉头和每一片垫圈都是一道缝。在结构允许的地方,面板紧固件被沉入机加工凹槽内,使外表面保持连续。

焊接、修磨与钝化

修磨焊缝会把钝化层连同金属一起磨掉。焊接、修磨后不做钝化就发货的零件,会在修磨处生锈——而且是在几个月后、在客户现场,而不是在检验时。钝化不是外观步骤;它正是让修磨可以被接受的关键。

步骤目的
氩气背面保护 TIG 焊防止焊缝内表面氧化——氧化后无法清洁
外部焊缝打磨至齐平消除焊趾与板材之间会积藏残留物的缝隙
修磨区域与母材表面过渡融合避免擦拭布会勾住的台阶
修磨后钝化恢复被磨削和修磨去除的氧化铬层
去离子水冲洗并干燥去除否则会在钝化后显现为斑迹的残留物
表面处理工序顺序及每一步存在的理由

项目真正需要的文档

验收决策同样取决于文件与零件。我们提供了对照带球标图纸的首件尺寸检验报告、与所用卷材炉号挂钩的材质证明书,以及钝化批次的记录。

在这里,明确边界很重要。ISO 9001 是我们持有的唯一管理体系认证——我们不持有 ISO 13485 或医疗器械质量管理体系,并且在询价阶段就说明了这一点。如果项目要求制造方的 QMS 出现在法规提交文件中,该要求应交给持有该证书的供应商。我们提供的是文档化的流程及其产生的客观证据,而这正是这位客户所需要的。

可迁移的经验

  • 把可清洁性作为几何来规定:用圆角代替内角、不得有水平台面、不得有盲缝。
  • 不锈钢焊缝要做背面充氩保护。氧化了的内表面无法清洁,而且要到出问题时才被发现。
  • 修磨后的钝化绝不能省;锈会晚些出现,而且是在最糟的时点。
  • 尽早就项目是否需要经认证的 QMS 发问,因为这是供应商资质问题,不是交付问题。

常见问题

你们持有 ISO 13485 吗?

不持有,我们也不会以任何方式暗示持有。ISO 9001 是我们持有的唯一管理体系认证。如果医疗项目要求在法规提交文件中包含 ISO 13485,该要求必须由持有该证书的供应商来满足——这是供应商认定阶段要谈的事情。

磨削焊缝后为什么必须钝化?

因为修磨会把富铬钝化层连同金属一起去除,留下会腐蚀的表面。钝化用化学方法恢复该层。省略它,腐蚀会在数周或数月后出现在修磨处——而不是检验时。

你们能提供材质证明书吗?

可以——与你的零件所用卷材炉号挂钩的材质证明书,由钢厂直接传递。它们是钢厂对材料的证明,不是我们的;我们提供的是把它们与你的订单关联起来的可追溯性。

卫生型表面处理如何规定?

在与产品或清洗剂接触的面上用 Ra 值规定,其余部位用定义明确的几何。这个零件上几何处理比粗糙度数值更重要,因为无论平面 Ra 数值多少,缝隙都无法靠抛光变干净。

把图纸发过来,拿到靠得住的答复

工程师会审核模型的可制造性,并返回一份带 DFM 意见的报价 —— 指出哪些地方会改变价格。